Сколько мл 0,2м раствора HCl надо прибавить к 0.2 М 20 мл KH2PO4 чтобы получить раствор с ph = 3

Давайте разберемся с задачей поэтапно.

Шаг 1: Определим заданные данные.
У нас есть два раствора: раствор HCl концентрацией 0,2 М и объемом, который мы хотим найти, и раствор KH2PO4 объемом 20 мл и концентрацией 0,2 М. Мы также знаем, что нам нужно получить раствор с pH = 3.

Шаг 2: Понимание задачи.
Мы хотим узнать, сколько мл 0,2 М раствора HCl нам нужно прибавить к 0,2 М 20 мл KH2PO4, чтобы получить раствор с pH = 3. pH - это мера кислотности или щелочности раствора, и нам нужно настроить его на значение 3 путем добавления раствора HCl.

Шаг 3: Решение задачи.
1. Найдите количество вещества (моль) KH2PO4 в растворе:
Количество вещества = концентрация x объем = 0,2 М x 0,02 л = 0,004 моль

2. Запишите реакцию, которая происходит между KH2PO4 и HCl:
KH2PO4 + HCl -> KCl + H3PO4

3. У нас есть молярное соотношение между HCl и KH2PO4 в этой реакции. Видно, что 1 моль HCl реагирует с 1 молью KH2PO4. Мы хотим получить раствор с pH = 3, это означает, что в растворе должно быть достаточно H3PO4, чтобы затушить основание и поддерживать кислотность на уровне 3. Однако, H3PO4 образуется в реакции, и его количество должно быть меньше количества KH2PO4, чтобы была возможность поддерживать pH на уровне 3.

4. Определите соотношение между KH2PO4 и HCl, при котором H3PO4 может поддерживать заданную кислотность:
Видно, что в реакции образуется 1 моль H3PO4. Мы хотим, чтобы концентрация H3PO4 в растворе была такая, чтобы pH был равен 3. Определение концентрации H3PO4 и pH связано с формулой С = КВФ, где С - концентрация, К - константа равновесия, В - концентрация вещества. Мы должны учитывать, что для H3PO4 есть несколько ионизационных констант. Для нас будет интересна константа равновесия при 2-кратной депротонизации. Константа равновесия K2 для дисоциации H3PO4:
K2 = 1.3 x 10^-2

Следовательно:
[H3PO4] = K2 x [KH2PO4] = 1.3 x 10^-2 x 0,004 = 5.2 x 10^-5 М

5. Теперь, чтобы поддерживать pH на уровне 3, мы должны затушить основание с помощью кислоты. При этом расход H3PO4 должен равняться расходу HCl, так как количество HCl, добавленное в эту реакцию, должно быть таким, чтобы затушить опеределенное количество основания KH2PO4 и образовавшиеся количество кислоты H3PO4.
Таким образом,
[HCl] x объем HCl = [H3PO4] x объем H3PO4

Подставляем известные значения:
0,2 М x V = 5.2 x 10^-5 М x 0,02 л
V = (5.2 x 10^-5 М x 0,02 л) / (0,2 М)
V ≈ 5.2 x 10^-4 л
V ≈ 0.52 мл

Таким образом, чтобы получить раствор с pH = 3, нам нужно прибавить примерно 0,52 мл 0,2 М раствора HCl к 0,2 М 20 мл KH2PO4.