45बफ़र और प्रभाविता आरेख

हल — अभ्यास 45.1.

pH 2: $\ce{CH3COOH}$। pH 4.76: दोनों समान मात्राओं में। pH 7: $\ce{CH3COO-}$।

हल — अभ्यास 45.2.

pH 4: $1/(1 + 10^{0.76}) = 0.15$। pH 6: $1/(1 + 10^{-1.24}) = 0.95$।

हल — अभ्यास 45.3.

पीला; हरा (अपने परास के भीतर); नीला।

हल — अभ्यास 45.4.

pH 7.4 पर, जो 9.26 से नीचे है: $\ce{NH4+}$। pH 11 पर: $\ce{NH3}$।

हल — अभ्यास 45.5.

सूचक स्वयं एक अम्ल–क्षारक युग्म है: बड़ी मात्रा में वह उसी pH को बदल देता जिसे उसे दिखाना है।

हल — अभ्यास 45.6.

$10^{\mathrm{pH} - 4.76}$: 0.1; 1; 10।

हल — अभ्यास 45.7.

फ़ीनॉल्फ़्थेलीन (8.0–10.0) या थाइमॉल ब्लू (8.0–9.1): उनके परासों में 8.7 आता है। मेथिल रेड 4.2 और 6.3 के बीच बदलता है, 8.7 से बहुत दूर: वह बहुत पहले ही बदल चुका होता।

हल — अभ्यास 45.8.

$\mathrm{pH} = 4.76 + \log(0.10/0.20) = 4.76 - 0.30 = 4.46$।

हल — अभ्यास 45.9.

pH 1 पर प्रभावी रूप धनायन $\ce{H3N+-CH2-COOH}$ है, जिसका आवेश $+1$ है। pH 6 पर ज़्विटर आयन, जिसका कुल आवेश 0 है। pH 12 पर ऋणायन $\ce{H2N-CH2-COO-}$ है, जिसका आवेश $-1$ है।

हल — अभ्यास 45.10.

पानी: 7.0 से $-\log(1.0 \times 10^{-4}/0.101) = 3.0$ तक, 4 इकाइयों की गिरावट। बफ़र: 4.76 से $4.76 + \log(9.9/10.1) = 4.75$ तक, 0.01 की गिरावट।

हल — अभ्यास 45.11.

$\ce{NH4+}$/$\ce{NH3}$ ($pK_a = 9.26$)। अनुपात $[\ce{NH3}]/[\ce{NH4+}] = 10^{9.5 - 9.26} = 1.7$।

हल — अभ्यास 45.12.

pH एक इकाई तब गिरता है जब अनुपात $1/10$ तक पहुँचता है: $(10 - n)/(10 + n) = 0.1$, इसलिए $n = 8.2\,\mathrm{mmol}$। जिस बफ़र में हर रूप अधिक हो, वह अनुपात में उसी परिवर्तन के लिए अधिक अम्ल या क्षारक सोख सकता है: उसकी धारिता अधिक होती है।

हल — अभ्यास 45.13.

अनुपात $10^{5.0 - 4.76} = 1.74$; अम्ल $10\,\mathrm{mmol}$ है, इसलिए $17.4\,\mathrm{mmol}$ एथेनोएट, अर्थात विलयन के $174\,\mathrm{mL}$।

हल — अभ्यास 45.14.

इसके दो अम्ल–क्षारक युग्म हैं, दो $pK_a$ के साथ, इसलिए रंग के दो परिवर्तन: pH 1 पर लाल, pH 5 पर पीला, pH 10 पर नीला।

हल — अभ्यास 45.15.

तनुकरण दोनों सांद्रताओं को 10 से विभाजित करता है: अनुपात, और इसलिए pH (4.76), नहीं बदलते। दस गुना तनु किए गए प्रबल अम्ल का pH एक इकाई बढ़ जाता है।