Израчун пХ је важан ресурс који студент мора да одреди карактер. кисела, базична или неутрална од а решење. У овом тексту ћемо предложити савети за израчунавање пХ пуферског раствора на једноставан начин.
Значајно је да а пуферски раствор могу се формирати из следећих смеша:
Смеша соли са слабом базом, која мора имати исти катион као и сол. То је основни бафер;
Мешање соли са слабом киселином, која мора имати исти анион као и сол. То је кисели пуфер.
Идемо на савете ?!
1. савет: Формуле према врсти пуферског раствора
Када имате кисели пуферски раствор, користите:
пХ = пКа + лог [со]
[киселина]
Када имате основно бафер решење, користите:
пОХ = пКб + лог [со]
[основа]
Када имате основни пуферски раствор и другачији Кв (константа јонизације воде), користите:
пХ = пКб - пКб - лог [со]
[основа]
2. савет: Када вежба обезбеђује концентрацију учесника и константа јонизације...
Имаћемо концентрацију киселине или базе која формира раствор;
Имаћемо концентрацију соли која ствара раствор;
Имаћемо константу јонизације (Ка или Кб) киселине или базе која формира раствор.
Пример: (УНИФОР-ЦЕ-адаптиран) Смеша млечне киселине (ЦХ3ЦХ (ОХ) ЦООХ) и натријум лактата (ЦХ3ЦХ (ОХ) ЦООНа) у воденом раствору делује као пуферни раствор, односно практично не мења свој пХ додавањем Х+ или ох-. Раствор који садржи 0,12 мол / Л млечне киселине и 0,12 мол / Л натријум лактата има пХ који се може израчунати једначином:
пХ = пКа + лог [со]
[киселина]
Ка = 1,0к10-4 = константа јонизације киселине. Занемарујући количину киселине која пролази кроз јонизацију, одредите пХ вредност раствора.
Резолуција:
У овом примеру имамо пуферски раствор који се састоји од соли и киселине. Наведени подаци су:
[сол] = 0,12 мол / л
[киселина] = 0,12 мол / л
Ка = 1,10-4
БЕЛЕШКА: вежба је дала Ка, али у формули користимо пКа, што је једноставно - логКа.
Како се ради о пуферу киселине, само употребите израз:
пХ = пКа + лог [со]
[киселина]
пХ = - лог 1.10-4 + лог 0,12
0,12
пХ = - лог10-4 + лог 0,12
0,12
пХ = 4.лог 10 + лог 1
пХ = 4,1 + 0
пХ = 4
3. савет: Када вежбање захтева промену пХ пуферског раствора који је добио количину јаке киселине или базе ...
Вежба ће обезбедити концентрацију киселине или базе која је формира;
Имаћемо концентрацију соли која ствара раствор;
Имаћемо константу јонизације (Ка или Кб) киселине или базе која формира раствор;
Вежба ће обезбедити пХ вредност пуфера након додавања јаке киселине или базе;
Потребно је пронаћи пХ вредност пуфера пре додавања киселине или јаке базе;
Тада морамо пХ од додавања одузети од пХ пре додавања.
Пример: (Унимонтес-МГ) Један литар пуферског раствора садржи 0,2 мол / Л натријум ацетата и 0,2 мол / Л сирћетне киселине. Додавањем натријум хидроксида, пХ раствора се променио на 4,94. Узимајући у обзир да је пКа сирћетне киселине 4,76 на 25 ° Ц, колика је промена пХ пуферског раствора?
Резолуција: У овом примеру имамо пуферски раствор који чине соли и киселина. Наведени подаци су:
пХ након додавања јаке базе = 4,94
[сол] = 0,2 мол / л
[киселина] = 0,2 мол / л
пКа = 4,76
У почетку морамо израчунати пХ пуфера пре додавања јаке базе. За ово морамо користити израз за пуфер киселине:
пХ = пКа + лог [со]
[киселина]
пХ = 4,76 + лог 0,2
0,2
пХ = 4,76 + лог 1
пХ = 4,76 + 0
пХ = 4,76
На крају, пХ од додавања базе одузимамо од пХ пре додавања:
ΔпХ = после - пре додавања базе
ΔпХ = 4,94 - 4,76
ΔпХ = 0,18
4. савет: Израчунавање пХ пуфера када вежба даје масу једног од учесника
Вежба ће обезбедити концентрацију или количину материје киселине, базе или соли која је формира;
Када вежба обезбеди количину материје (мол), обезбедиће и запремину, јер у прорачуну пХ користимо концентрацију (поделу мола са запремином);
Имаћемо константу јонизације (Ка или Кб) киселине или базе која формира раствор;
Потребно је израчунати моларну масу и количину материје учесника којој је дата маса у вежби.
Пример: (УФЕС - адаптиран) Раствор је припремљен додавањем 0,30 мола сирћетне киселине и 24,6 грама натријум ацетата у довољну количину воде да се заврши 1,0 литра раствора. ЦХ систем3ЦООХ и ЦХ3ЦООНа представља пуферско решење у коме је овај систем у равнотежи. Дакле, одредите пХ припремљеног раствора. (Подаци: Ка = 1,8 × 10-5, лог 1,8 = 0,26)
Резолуција:
Подаци добијени вежбом су:
Ка = 1,8 × 10-5
лог 1,8 = 0,26
Запремина = 1Л
Број молова киселине 0,30 мола
-
Како је запремина 1Л, тако је [киселина] = 0,30 мол / Л
Не заустављај се сада... После оглашавања има још;)
Маса коришћене соли = 24,6 г
Први: Морамо израчунати моларна маса (М.1) соли:
ЦХ3ЦООНа
М.1 = 1.12 + 3.1+ 1.12 + 1.16 + 1.16 + 1.23
М.1 = 12 + 3 + 12 + 16 + 16 + 23
М.1 = 82 г / мол
Друго: Хајде сада да одредимо број мола соли тако што ћемо масу која је дата вежбом поделити са моларна маса нашао:
н = 24,6
82
н = 0,3 мол
Треће: Морамо израчунати моларна концентрација соли дељењем броја мадежа подешеном запремином:
М = не
В.
М = 0,3
1
М = 0,3 мол / л
Соба: Морамо израчунати пХ користећи израз за кисели пуферски раствор:
пХ = пКа + лог [со]
[киселина]
пХ = -лог 1.8.10-5 + лог 0.3
0,3
пХ = 5 - лог 1,8 + лог 1
пХ = 5 - 0,26 + 0
пХ = 4,74
Пети савет: Израчунавање пХ пуферског раствора који је припремљен мешањем киселине и базе
Имаћемо моларну концентрацију и запремину киселог раствора;
Имаћемо моларну концентрацију и запремину основног раствора;
Имаћемо константу јонизације киселине или базе;
Одредити број молова киселине и базе који се користе у препарату (множењем моларне концентрације са запремином);
Поштујте стехиометријски однос, односно за сваки Х + киселине користи се ОХ- базе за неутрализацију;
Како се киселина и база међусобно неутралишу и формирају со, морамо знати да ли је преостала киселина (пуфер за киселину) или база (основни пуфер);
Одредите моларну концентрацију остатака и соли тако што ћете поделити њихове бројеве молова са запремином (збир запремина коришћених у припреми).
Пример: (УЕЛ) Пуферски раствори су раствори који се одупиру промени пХ када се додају киселине или базе или када дође до разблажења. Ова решења су посебно важна у биохемијским процесима, јер многи биолошки системи зависе од пХ. На пример, помиње се зависност пХ од брзине цепања амидне везе аминокиселинског трипсина од стране ензима. химотрипсин, у коме промена једне јединице пХ 8 (оптимални пХ) на 7 резултира смањењем деловања за 50% ензимски. Да би пуферски раствор имао значајно пуферско дејство, мора да има упоредиве количине коњуговане киселине и базе. У хемијској лабораторији припремљен је пуферски раствор мешањем 0,50 Л етанске киселине (ЦХ3ЦООХ) 0,20 мол Л-1 са 0,50 Л натријум хидроксида (НаОХ) 0,10 мол Л-1. (Дато: пКа етанске киселине = 4,75)
Резолуција:
Подаци добијени вежбом су:
[киселина] = 0,20 мол / л
Запремина киселине = 0,5 Л
[база] = 0,10 мол / л
Основна запремина = 0,5 Л
пКа = 4,75
Први: израчунавање броја молова киселине (на):
на = 0,20. 0,5
на = 0,1 мол
Друго: прорачун броја молова основе:
нб = 0,10. 0,5
нб = 0,05 мол
Треће: Одредите ко је остао у решењу:
Етанска киселина има само један јонизујући водоник, а база има хидроксилну групу, па је однос између њих 1: 1. Дакле, број молова и једног и другог требало би да буде исти, али имамо већу количину (0,1 мола) киселине од количине базе (0,05 мола), остављајући 0,05 мола киселине.
Соба: Одређивање броја молова соли
Како је количина створене соли увек повезана са компонентама мањег стехиометријског удела (балансирање), у овом примеру количина соли прати коефицијент 1, односно њен молски број је такође 0,5 мол.
Пето: Одређивање моларне концентрације киселине и соли
0,5 Л киселине је помешано са 0,5 Л базе, што је резултирало запремином од 1 Л. Дакле, концентрација киселине и соли једнака је 0,05 мол / Л.
Шесто: одређивање пХ
Како је бафер кисео, само употребите вредности у следећем изразу:
пХ = пКа + лог [со]
[киселина]
пХ = 4,75 + лог 0,05
0,05
пХ = 4,75 + лог 1
пХ = 4,75 + 0
пХ = 4,75
6. савет: Када вежба доводи у питање нову пХ вредност након додавања количине јаке киселине или базе ...
Имаћемо вредност моларне концентрације киселине или базе која је додата у пуфер;
Морамо имати моларну концентрацију соли, киселине или базе која чини пуфер. У случају да га немамо, само израчунајте као што се видело у претходним саветима;
Додата концентрација ће се увек одузети од концентрације киселине или базе;
Додата концентрација ће се увек додати концентрацији соли.
Пример: Одредите пХ пуферског раствора након додавања 0,01 мола НаОХ знајући да у 1,0 Л припремљеног раствора имамо 0,05 мол / Л сирћетне киселине и 0,05 мол / Л натријум ацетата. Подаци: (пКа = 4,75, лог 0,0666 = 0,1765)
Резолуција:
Подаци наведени:
[сол] = 0,05 мол / л
[киселина] = 0,05 мол / л
[база додата у пуфер] = 0,01 мол / л
пКа = 4,75
пХ = пКа - лог (сол - база)
(киселина + база)
пХ = 4,75 - лог (0,05 - 0,01)
(0,05 + 0,01)
пХ = 4,75 - лог 0,04
0,06
пХ = 4,75 - лог 0,666
пХ = 4,75 + 0,1765
пХ = 4,9265
Ја сам, Диого Лопес Диас
