Beräkna stamlösningar för en buffert
Hej, jag har en fråga som jag tycker är mycket klurig.
"Du ska tillverka 1 L buffert med pH 5,0 mha. den svaga syran AH och NaOH. Bufferten ska ha en totalkoncentration på 0,4 M AH när den är färdig, och du har tillgång till rent vatten för spädning.
AH: pKa = 5,2 och stamlösningen koncentration: 0,8 M
NaOH: pKa = -0,56 och stamlösningens koncentration: 1 M."
Den här uppgiften är svårare än vad jag brukar få lösa. Jag förstår först och främst inte varför bufferten ska ha en totalkoncentration på x AH. Vad spelar AH för roll i det hela? Och sen fick jag reda på att jag ska använda mig av Henderson-Hasselbalch ekvation. Jag förstår inte heller varför den är viktig.
Jag försökte lösa uppgiften genom att använda mig av c1 * v1 = c2 * v2 eftersom koncentrationerna redan finns tillgängliga.
Finns det någon som kan förklara det till mig och hjälpa mig lösa uppgiften? Det skulle vara snällt om jag fick först hjälp att förstå, och om jag greppar förklaringen så kan jag försöka lösa uppgiften och visa hur jag gjorde, så kan du hjälpa mig på vägen! För just nu fattar jag inte tillräckligt för att ens försöka mig på uppgiften.
Tack på förhand!
Hej!
Du vet att din buffert ska ha 1 L volym och totalkoncentrationen 0,4 M när den är färdig. Det innebär att [AH]+[A-]=0,4 M. Nu har vi ju bara AH att utgå ifrån, så om du räknar ut hur många mol AH och A- som ska finnas i bufferten så vet du att det motsvarar antalet mol AH du behöver till beredningen. Nästa fråga är då hur många mol NaOH du behöver tillsätta för att pH ska bli 5,0. Det kan du avgöra med hjälp av Henderson-Hasselbalchs ekvation (även kallad buffertformeln). När man tillsätter hydroxidjoner kommer de att reagera med AH och bilda A- enligt en reaktionsformel som jag överlämnar till dig att skriva ner.
Ifall du tycker att buffertformeln är krånglig så fungerar det precis lika bra att lösa uppgiften som en klassisk jämviktsuppgift där du ställer upp ett jämviktsuttryck utifrån formeln för syrans protolys och sätter det lika med jämviktskonstanten. Oavsett vilken metod du väljer kommer du att få fram hur stor [A-] behöver vara vid jämvikt. Då kan du beräkna hur många mol OH- som behöver tillsättas för att bilda så mycket A-.
Tack för svar!
Så om jag skriver:
pH = pKa + log([bas]/[syra])
5,0 = 5,2 + log([bas]/[syra])
5,0-5,2 = log([bas]/[syra])
[syra] = 0,4 M/ (10^-0,2) +1
[syra] = 0,245255 M
[bas] = c(syra) - [syra] = 0,4 M - 0,245255 M = 0,154745 M.
Då har jag räknat ut koncentrationerna. Om jag beräknar volymen så får jag:
v(syra): c1 * v1 = c2 * v2
0,8 M * v1 = 0,245255 M * 1L
v1 = (0,245255 M * 1)/0,8 M
v(syra) = 0,306569 L = 0,3 L
v(bas): c1 * v1 = c2 * v2
1 M * v1 = 0,154745 M * 1L
v1 = (0,154745 M * 1L)/1M
v1 = 0,154745 L = 0,2 L
0,2 L + 0,3 L = 0,5 L syra och bas ska späda med 0,5 L vatten.
Stämmer detta? Jag har inget facit till frågan. 😊
Nej. Om du tillsätter 0,25 mol syra, och 0,15 mol av dessa reagerar med hydroxidjonerna, så har du bara 0,10 mol kvar av syran, och då blir det fel pH-värde. Dessutom kan man inte avrunda volymen för natriumhydroxiden så brutalt som du har gjort.
Oj, jag menade inte att framställa mig själv som en vilde med mina hänsynslösa avrundningar! 😉 Men nu vet jag hur jag ska avrunda, tack!
Jag förstår tyvärr inte hur jag ska lösa uppgiften.
