Рассчитайте аналитическую концентрацию карбоната аммония, обеспечивающую равновесную концентрацию гидрокарбонат-иона

pH=5 при [H+] = 10^-5 моль/л

Диссоциация карбоната аммония на ионы:
(NH4)2CO3 = 2NH4+ + CO32-
1.......................................1
поэтому налитическая (общая) конц-я карбоната аммония будет равна С общ.(СО32-).

Карбонат-ион может присутствовать в растворе в 2-х ионных формах - как карбонат СО32- и гидрокарбонат НСО3-, и в виде недиссоциированных молекул слабой угольной кислоты Н2СО3.
Поэтому С общ.(СО32-) будет складываться из концентраций собственно карбонат-ионов, гидрокарбонат-ионов и угольной кислоты (так получим уравнение материального баланса):
С общ.(СО32-)= [СО32-] + [НСО3-] + [Н2СО3].

Равновесные концентрации последних двух форм могут быть выражены через концентрацию СО32-, используя выражения для константы диссоциации кислоты по первой и второй ступени:
[Н2СО3]= [H+]² ∙ [СО32-] / (К1 ∙ К2)
[НСО3-]= [H+] ∙ [СО32-] / К2

Подставив эти выражения в уравнение материального баланса, и вынося за скобку общий множитель - концентрацию [СО32-], получим:
С (СО32-) = [СО32-] ∙ {1 + [H+] / К2 + [H+]² / (К1 ∙ К2)}
[СО32-] = [НСО3-] ∙ К2 / [H+]
С (СО32-) = ([НСО3-] ∙ К2 / [H+]) ∙ {1 + [H+] / К2 + [H+]² / (К1 ∙ К2)}
К1 = 4,47⋅10-7
К2=4,79⋅10-11

С (СО32-) = (10^-2 ∙ 4,79⋅10^-11 / 10^-5 ) ∙ {1 + 10^-5 / 4,79⋅10^-11 + (10^-5)² / (4,47 ∙ 10-7 ∙ 4,79⋅10^-11)} = 4,79 ∙ 10^-8 / {1 + 1 / 4,79 ∙10^-6 + 1 / (4,47 ∙ 4,79 ∙ 10^-8)} = 0,219 моль/л