Рассчитаем ионную силу раствора. Сначала найдем мольные массы соединений:
Масса хлорида кальция $CaCl2$ = 0,925 г
Масса гидрокарбоната кальция $Ca(HCO3)2$ = масса кальция + 2 * масса гидрокарбоната = 40,08 + 2 * $1+12+16+1$ = 162,1 г
Теперь найдем количество молей соединений:
n$CaCl2$ = 0,925 / 110,98 = 0,00834 моль
n$Ca(HCO3)2$ = 3,01х10^21 / $6,022\ast 10^{2}3$ = 5,0х10^-3 моль
Ионная сила раствора рассчитывается по формуле:
I = 1/2* с$Ca2+$ + 1/2* с$Ca(HCO3)+$ + с$Cl-$ + 1/2* с$HCO3-$
где с - концентрация ионов. Подставим концентрации:
I = 1/2*0,00834 + 1/2*5,0х10^-3 + 0,00834 + 1/2*5,0х10^-3 = 0,01747
Ионная сила раствора составляет 0,01747.Начнем с рассчета концентраций компонентов после добавления соляной кислоты.
Из уравнения реакции между формиатом натрия и соляной кислотой видно, что образуется формиат натрия и вода. Изначально 0,1 моль кислоты и 0,02 моль соли. После реакции все 0,02 моль соли превратятся в кислоту, то есть у нас будет 0,12 моль кислоты и 0,0 моль соли.
Теперь рассчитаем pH буферного раствора после добавления соляной кислоты. Формиатный буфер имеет рН, равный pKa формиевой кислоты. Расчитаем pKa формиевой кислоты по данными таблицы констант кислот и щелочей: pKa = 3,75.
Теперь воспользуемся уравнением Гендерсона-Хассельбальха: pH = pKa + log$[A-]/[HA]$, где A- - основание буфера, HA - кислота буфера.
Подставим значения: pH = 3,75 + log$0/0,12$ = 3,75 + log$0$ = 3,75.
Таким образом, изменение pH буферного раствора после добавления соляной кислоты будет равно 3,75.