Calculer les pH de chacune des solutions C et D. Calculer le pH de la solution E obtenue par mélange des solutions C et D.
Understand the Problem
La question demande de calculer les pH de deux solutions, l'une contenant de l'acide benzoïque et l'autre contenant du benzoate de sodium, en utilisant les données de concentration et le pKA. Ensuite, il s'agit de calculer le pH d'une nouvelle solution effectuée à partir du mélange des deux solutions précédentes.
Answer
Le pH du mélange est donné par $$ \text{pH}_{\text{mélange}} = \frac{\text{pH}_{\text{acide}} + \text{pH}_{\text{base}}}{2} $$
Answer for screen readers
Le pH du mélange final est donné par :
$$ \text{pH}{\text{mélange}} = \frac{\text{pH}{\text{acide}} + \text{pH}_{\text{base}}}{2} $$
En utilisant les pH individuels, le calcul fournit le pH final souhaité.
Steps to Solve
- Calculer le pH de la solution d'acide benzoïque
Utilisons la formule du pH pour une solution d'acide faible. La formule de calcul du pH pour l'acide benzoïque est donnée par :
$$ \text{pH} = \frac{1}{2}(pK_a - \log [HA]) $$
où $[HA]$ est la concentration de l'acide benzoïque.
- Calculer le pH de la solution de benzoate de sodium
Pour le benzoate de sodium, qui est la base conjuguée de l'acide benzoïque, le pH est calculé avec la formule suivante :
$$ \text{pH} = \frac{1}{2}(pK_a + \log [A^-]) $$
où $[A^-]$ est la concentration du benzoate de sodium.
- Mélanger les deux solutions
Après avoir trouvé les pH des deux solutions, nous mélangerons les deux. Supposons que les volumes soient égaux. Le pH du mélange peut être approximé par la moyenne des deux pH :
$$ \text{pH}{\text{mélange}} = \frac{\text{pH}{\text{acide}} + \text{pH}_{\text{base}}}{2} $$
- Calculer le pH du mélange final
Pour obtenir le pH final, nous appliquerons la formule obtenue ci-dessus avec les valeurs de pH calculées précédemment pour l'acide benzoïque et le benzoate de sodium.
Le pH du mélange final est donné par :
$$ \text{pH}{\text{mélange}} = \frac{\text{pH}{\text{acide}} + \text{pH}_{\text{base}}}{2} $$
En utilisant les pH individuels, le calcul fournit le pH final souhaité.
More Information
Le pH d'une solution est une mesure de son acidité ou de sa basicité. La relation entre un acide faible et sa base conjuguée est décrite par l'équation de Henderson-Hasselbalch. Le mélange d'un acide et de sa base conjugée peut aboutir à une solution tampons, qui maintient le pH constant.
Tips
- Oublier d'utiliser la concentration correcte lors du calcul du pH. Assurez-vous d'utiliser la concentration de l'ingrédient actif dans chaque solution.
- Mauvaise manipulation de signes lors de calculs logarithmiques. Vérifiez toujours que le log est appliqué correctement.
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