Израчунавање пХ пуферског раствора

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.

instagram story viewer

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: