Buffert (Kemi/Universitet)

Hur lyder uppgiften exakt?

Gör en liters fosfatbuffert med hjälp av 1 M hcl , 1M NaOH och NaH2PO4 * H20. PH ska vara mellan 7-9

Ok, till att börja med: Vilka (två) ämnen gör man en fosfatbuffert av?

NaOH och NaH2PO4?

Nej, den utgörs av NaH2PO4 och Na2HPO4. Därför måste man tillsätta precis så mycket NaOH att man ombildar en del av NaH2PO4 till Na2HPO4 enligt:

$H_2PO_4^- + OH^- \rightarrow HPO_4^{2-} + H_2O$

Sen ska du använda dig av buffertformeln:

$pH=pK_a+lg \frac {[HPO_4^{2-}]}{[H_2PO_4^-]}$

Du vet att pH ska vara mellan 7 och 9. Vad är pKa för diväteforsfatjonen? Vad ska du då ha för kvot mellan koncentrationerna av monovätefosfat och divätefosfat enligt formeln? Det blir din utgångspunkt vid blandning av lösningarna.

7,5=7,3 + lg HPO4/H2PO4? alltså måste kvoten av lg (hpo4/h2po4) = 0,2

är 0,2 substansmängden ? för isåfall tar jag den gånger molekylvikten av nah2PO4. och då får jag hur mycket gram tag ska använda mig av. Det säger mig dock inte hur mycket naoh jag ska ha. Jag vet nu att hel ska jag använda för att justera ph:T

Nej, 0,2 är inte substansmängden. $10^{0,2}$ ger dig kvoten mellan de två ämnenas koncentrationer. Har du fått angivet vilken totalkoncentration som bufferten ska ha?

Nej det har jag inte. Jag förstår unte hur jag ska gå vidare

Låt oss då säga att buffertens koncentration ska vara 1 M. Det betyder att:

$[H_{2} P {O_{4}}^{-}] + [H P {O_{4}}^{2 -}] = 1 M$

Från buffertformeln vet vi också att

$\frac{[H P {O_{4}}^{2 -}]}{[H_{2} P {O_{4}}^{-}]} = 10^{0, 2} \approx 1, 5849$

Om vi kombinerar de båda ekvationerna får vi då att

$\frac{[H P {O_{4}}^{2 -}]}{1 M - [H P {O_{4}}^{2 -}]} = 1, 5849$

Från den ekvationen kan du bestämma vad $[HPO_4^{2-}]$ ska vara när bufferten är färdigberedd och har volymen 1 liter. Med hjälp av den första ekvationen kan du bestämma motsvarande värde för $[H_2PO_4^-]$ . Med formeln n=cV kan du bestämma hur många mol av respektive ämne som behövs till bufferten. Vi stannar där tills du har räknat fram värdena.

h2po= 0,29245 C

V= 1 liter

N= 0,29245.

(hör inte till, men tack så mycket för att du hjälper mig)

Nånting blev fel när du räknade ut det. Visa gärna dina beräkningar med fullständiga beteckningar och enheter. Ta gärna hjälp av formelskrivaren genom att trycka på rottecknet i menyn när du skriver ett nytt inlägg.

Jag kom på vad jag gjorde fel

H2PO4= 1,5849* (1-H2PO4)

1,5849-1,5849H2PO4=h2PO4

1,5849= 2,5849H2PO4

1,5849/2,5849=H2PO4

0,613137838987969 = H2PO4

Ja, nu verkar det stämma. 1 minus det ger dig koncentrationen av monovätefosfat. Eftersom volymen är 1 liter motsvarar det även substansmängden NaOH som man måste tillsätta för att neutralisera en del av NaH2PO4 till Na2HPO4 enligt formeln i mitt tidigare inlägg. Du vet också koncentrationen på NaOH-lösningen. Hur stor volym av NaOH-lösningen ska du då mäta upp? Du vet också att det ska tillsättas 1 mol NaH2PO4. Hur många gram av ämnet ska du väga upp (glöm inte bort kristallvattnet)?

När du har gjort allt det vet du en volym NaOH-lösning, en massa NaH2PO4 och en beställd slutvolym. Hur ska du få ihop din buffert?

1 liter NaOH + 0,6 g NaH2PO4

Läraren återkopplade och sa att vi ska ha 50mM na-fosfat, gäller denna beräkning fortfarande för den koncentrationen? eller gör jag om detta vid (hPO4)/1-(HPO4) till HPO4/0,005 -(HPO4)

Fosfatbuffert pH 7,5. utgörs av NaH2PO4 och Na2HPO4. NaOH används till att göra Na2HPO4. Eftersom volymen är 1 L är substansmängden för NaOH 1 mol. Koncentrationen är 1M , Volymen NaOH= 1 L. fosfatbufferten ska ha koncentrationen, 50 mM.
H2PO−4+OH−→HPO24−+H2O pka=7,3

7,5=7,3 + lg [HPO24] /[H2PO−4] lg [HPO24] /[H2PO−4] = 0,2

10^0,2 = [HPO24] /[H2PO−4] [HPO24] + [H2PO−4] = 0,0050 0,0050 - [HPO24] = [H2PO−4] [HPO24] / 0,0050 - [HPO24] = 10^0,2

[HPO24]= 1,5849* (0,0050- [HPO24])

1,5849-0,0079245 [HPO24]= [HPO24]

1,5849= 1,0079245 [HPO24]

1,5849/1,0079245= [HPO24]

1,572439206= [HPO24]

jag ska alltså väga upp 1,6 g av NaH2PO4 + 1 Liter NaOH

Fosfatbuffert pH 7,5. utgörs av NaH2PO4 och Na2HPO4. NaOH används till att göra Na2HPO4. Eftersom volymen är 1 L är substansmängden för NaOH 1 mol. Koncentrationen är 1M , Volymen NaOH= 1 L. fosfatbufferten ska ha koncentrationen, 50 mM.
H2PO−4+OH−→HPO24−+H2O pka=7,3

7,5=7,3 + lg [HPO24] /[H2PO−4] lg [HPO24] /[H2PO−4] = 0,2

10^0,2 = [HPO24] /[H2PO−4] [HPO24] + [H2PO−4] = 1M.

1- [HPO24] = [H2PO−4] [HPO24] / 1 - [HPO24] = 10^0,2

[HPO24]= 1,5849* (1- [HPO24])

1,5849-1,5849 [HPO24]= [HPO24]

1,5849= 2,5849 [HPO24]

1,5849/2,5849= [HPO24]

0,6= [HPO24]

jag ska alltså väga upp 0,6 g av NaH2PO4 + 1 Liter NaOH

Det var till en annan uppgift då man skulle använda 50mM fosfat .

rotciv skrev :
1 liter NaOH + 0,6 g NaH2PO4

Det är 0,6131 mol NaH2PO4 som ska finnas i lösningen - inte gram. Du måste multiplicera med molmassan för Na2HPO4 om du vill göra om det till gram. Du vet också att den totala fosforkoncentrationen ska vara 1 M (det var vårt antagande åtminstone). Med andra ord måste du tillsätta 1-0,6131=0,3869 mol NaOH som då reagerar med NaH2PO4 och bildar Na2HPO4 enligt:

$N a H_{2} P O_{4} (a q) + N a O H (a q) \to N a_{2} H P O_{4} (a q) + H_{2} O (l)$

För att skapa bufferten ska du alltså blanda 1 mol Na2HPO4 1 mol NaH2PO4 med 0,3869 mol NaOH och späda lösningen med avjoniserat vatten till volymen 1 liter. Då kommer du att få 1 liter buffert med pH 7,5 och en koncentration av totalfosfat (Na2HPO4+NaH2PO4) på 1,0 M.

rotciv skrev :
Läraren återkopplade och sa att vi ska ha 50mM na-fosfat, gäller denna beräkning fortfarande för den koncentrationen? eller gör jag om detta vid (hPO4)/1-(HPO4) till HPO4/0,005 -(HPO4)

Du använder samma metod men byter ut 1 M överallt mot 0,050 M.

rotciv skrev :

Fosfatbuffert pH 7,5. utgörs av NaH2PO4 och Na2HPO4. NaOH används till att göra Na2HPO4. Eftersom volymen är 1 L är substansmängden för NaOH 1 mol. Koncentrationen är 1M , Volymen NaOH= 1 L. fosfatbufferten ska ha koncentrationen, 50 mM.
           H2PO−4+OH−→HPO24−+H2O   pka=7,3
           7,5=7,3 + lg [HPO24] /[H2PO−4]                 lg [HPO24] /[H2PO−4] = 0,2
           10^0,2 = [HPO24] /[H2PO−4]                      [HPO24] + [H2PO−4] = 0,0050                           0,0050 - [HPO24] = [H2PO−4]            [HPO24] / 0,0050 - [HPO24] = 10^0,2
[HPO24]= 1,5849* (0,0050- [HPO24])
1,5849-0,0079245 [HPO24]= [HPO24]
1,5849= 1,0079245 [HPO24]
1,5849/1,0079245= [HPO24]
1,572439206= [HPO24]
jag ska alltså väga upp 1,6 g av NaH2PO4 + 1 Liter NaOH

Det fetstilta som jag har markerat går inte ihop. Antingen ska bufferten ha koncentrationen 1 M eller 50 mM.

Det var jag som hade blandat ihop det, så de ska vara 1 M. :) men blev det rätt?

Om du ska ha 1 liter buffert med en total fosforkoncentration på 1 M och pH 7,5 så har vi redan räknat ut substansmängderna.

Såhär skrev jag tidigare idag:

"För att skapa bufferten ska du alltså blanda 1 mol Na2HPO4 1 mol NaH2PO4 med 0,3869 mol NaOH och späda lösningen med avjoniserat vatten till volymen 1 liter. Då kommer du att få 1 liter buffert med pH 7,5 och en koncentration av totalfosfat (Na2HPO4+NaH2PO4) på 1,0 M."

Det blir väldigt svårt att följa din redovisning när allting står huller om buller och där du slarvar med att sätta ut laddningar, beteckningar och enheter. Jag vet inte om du lyckades få till det. Däremot ser jag på slutet att du har gjort någonting fel, eftersom du räknar ut någon koncentration till 0,6 M. Det betyder inte att du ska väga upp 0,6 gram av ämnet. Däremot betyder det att du ska väga upp 0,6 mol av ämnet eftersom volymen är 1 liter.

jag förstår att det ska vara mol av varje. Men om jag vill göra om det till liter och gram, då får jag att jag ska ha NaOH 1 M = c och 0,3869= n tillsammans blir det 0,3869 L NaOH

sen ska jag alltså ha 1 mol-0,6131 = 0,3869 Na2HPO4 177,99 g/m är molmassan alltså 177,99 g x 0,3869 = 68,86 g blir antalet gram?

Det stämmer, men ser nu att jag skrev fel i mitt tidigare inlägg. Du ska väga upp 1 mol NaH2PO4 och inte Na2HPO4. Däremot verkar volymen NaOH-lösning stämma!

alltså 1 mol nah2po4 Molmassan= 119,98 och då ska jag väga upp 119,98 g av den? eller ska jag väga upp 0,3869 x 119, 98 g ?

Du ska väga upp 119,98 gram NaH2PO4, blanda med 0,3869 L av NaOH-lösningen och sedan späda det hela till 1 L.

oki, tack så jättemycket, det här var jättekrångligt!