各位高手 請幫我解答下列關緩衝溶液的問題 及 氧化還原

Question

(1)如何配製100ppm 之sodium benzoate （C6H5COONa）容液50 ml？
(2)已知benzoic acid 之Ka值是6.3 x 10-5，如何從5.0 升 0.05M 之sodium benzoate 容液中加入酸的成分，來配製pH=4.25之C6H5COONa/C6H5COOH緩衝容液？


另外...

(1)平衡氧化還原方程式：Mn2+(aq) + Br2(l) → MnO4- + Br-（acidic）
(2)請計算其 Eocell。
(已知半反應的Eo如下：
MnO4-(aq) + 8H+(aq) + 5e- → Mn2+(aq) + 4H2O(l) Eo=1.51V；
Br2(l) + 2e- → 2Br-(aq) Eo=1.07V)
(3)此反應的 △Go是多少？
(4)問此反應是自發性反應嗎？如何來判定？

Answer 1

如何配製100ppm 之sodium benzoate （C6H5COONa）容液50 ml？解：因 1 ppm = 10-6，1000 ppm = 10-3　　由於 50 ml 的溶液約 50 g 左右，所以溶質質量　　　　50 x 10-3 g = 50 mg　　只要將 50 mg 的 sodium benzoate 加入 50ml　　的水中即可！已知benzoic acid 之Ka值是6.3 x 10-5，如何從5.0 升 0.05M 之sodium benzoate 容液中加入酸的成分，來配製pH=4.25之C6H5COONa/C6H5COOH緩衝容液？解：因 pH = 4.25 即 [H+] = 5.62x10-5 M　　又因 benzoic acid 的解離方程式如下：　　C6H5COOH ----> C6H5COO- + H+ 　　Ka = 6.3x10-5 　　　= 5.62x10-5x[C6H5COO-]/[C6H5COOH] 　　所以 [C6H5COO-]/[C6H5COOH] = 1.12，故　　需加入強酸，使得[C6H5COO-]的莫耳數或濃度　　為[C6H5COOH]的 1.12 倍。平衡氧化還原方程式：Mn2+(aq) + Br2(l) → MnO4- + Br-（acidic）解：Mn2+ 氧化成 MnO4- 的半反應式如下：　(1) Mn2+ + 4H2O ----> MnO4- + 8H+ + 5e-　　Br2 還原成 Br- 的半反應式如下：　(2) Br2 + 2e- ----> 2Br- 　　將 (1)x2 + (2)x5 得：　　2Mn2+ + 8H2O + 5Br2 ----> 2MnO4- + 　　　　　　　　　16H+ + 10Br-請計算其 Eo cell。解：　Eo = 1.07x5-1.51x2 = 2.33V