Для решения данной задачи мы будем использовать формулу Гендерсона-Хассельбаха, которая связывает концентрацию ионов водорода (или гидроксония) с константой диссоциации слабого электролита и выражена следующим образом:
pH = pKa + log(C/(1-C))
где pKa - отрицательный десятичный логарифм константы диссоциации, C - молярная концентрация слабого электролита.
Сначала найдем концентрацию ионов водорода [H+] в растворе уксусной кислоты до начала титрования:
[H+] = √(Ka × C) = √(1.8 × 10-5 × 0.15) ≈ 1.3 × 10-3 моль/л
Найдем pH раствора уксусной кислоты:
pH = -log[H+] ≈ -log(1.3 × 10-3) ≈ 2.8
Теперь найдем pH в точке эквивалентности, предполагая, что концентрация гидроксильных ионов [OH-] равна концентрации уксусной кислоты C (так как они равны в точке эквивалентности). Тогда:
C = 0.
15 × 10^-3 моль/л [OH-] = 0.15 × 10^-3 моль/л pH = 14 - p[OH-] ≈ 14 - (-log(0.15 × 10^-3)) ≈ 7.2
Таким образом, pH в точке эквивалентности равен 7.2.