9_Ravnotezje_Dodatno gardivo

Comments

Transcription

9_Ravnotezje_Dodatno gardivo
Disociacijske konstante
nekaterih kislin v vodi (25 ºC) :
pKa
Disociacijske konstante
nekaterih baz v vodi (25 ºC) :
Kislina
Ka
Baza
Kb
pKb
CH3COOH
C3H6O3
1,76  10–5
1,4 x 10-4
4,75
3,85
NH3
1,77  10–5
4,75
HF
5,62 10–4
3,25
C2H5NH2
5,62  10–4
3,25
HClO
3,72 10–8
7,43
B(OH)3.H2O 7,3 x 10-10
9,14
(C2H5 )2NH
9,55  10–4
3,02
H2SO4
103
–3
HSO4-
1,2 10–2
1,92
C6H5NH2
3,80  10–10
9,42
HClO4
109
–9
HNO3
20
–1,3
3
Pufri in njihovo delovanje
Puferske raztopine vsebujejo substance, ki omogočajo da se pri
dodatku kisline ali baze, pH raztopine neznatno spremeni.
Pufri so:
Mešanica šibke kisline in njene konjugirane baze npr. ocetna
kislina/natrijev acetat
Mešanica šibke baze in njene konjugirane kisline npr.
amoniak/amonijev klorid
Kadar govorimo o 0,2M acetatnem pufru, pomeni to da
imamo v 1L vodne raztopine pufra:
0,1mol ocetne kisline in 0,1 mol natrijevega acetata.
Kaj se zgodi, ko dodamo H3O+ oz. OH- ione?
4
Ko dodamo H3O+, prevzame acetat protone in tvori
nedisociirano ocetno kislino.
H3O+ + CH3COO-  CH3COOH + H2O
(1)
Ko dodamo OH- ione, odvzamejo le ti ocetni kislini
protone, tvorijo pa se acetatni ioni:
OH- + CH3COOH  CH3COO- + H2O
(2)
V obeh primerih nastane nevtralna voda, ki je že prisotna v
raztopini. Povišanje koncentracije ene ali druge vrste ionov
ne vpliva bistveno na pH!
To kar velja za acetatni pufer lahko razširimo na vse
puferske raztopine.
5
6
Kapaciteta pufra
*Kaj se zgodi pri razredčevanju pufrov?
*Če razredčimo 0,2 M acetatni pufer (pH=4,8) za 10x, dobimo
0,02M pufer. Razmerje koncentracij A- in HA v H.H. enačbi
ostane enako. Torej se pH puferske raztopine z razredčenjem
ne spremeni! (pH=4,8)
*Sedaj dodamo 1L 0,2M oz 1L 0,02M pufra, vsakemu po 10mL
1M HCl:
H3O+ + CH3COO-  CH3COOH + H2O
A-= CH3COO- = 0,1mol – 0,01mol= 0,09mol
HA = CH3COOH = 0,1mol + 0,01mol= 0,11mol
Za 0,2M pufer velja:
pH= pKk + log CH3COO- / CH3COOH = 4,8 + log
0,09/0,11= 4,713
7
Za 0,02M pufer velja:
A-= CH3COO- = 0,01mol – 0,01mol; pomeni, da se
ves acetat pretvori v ocetno kislino;
CH3COOH = 0,01mol + 0,01mol=0,02 mol
H3O+ = (Kaca )1/2 = ((10-4,8).0,02)1/2; pH= 3,25
Enaki volumni različno koncentriranih pufrov se
razlikujejo v kapaciteti!
8
Kapaciteta pufra
Je tista količina kisline oz. baze, ki se porabi, da se pH 1L
puferske raztopine spremeni za 1 enoto na pH skali.
Optimalni pH in pufersko območje
Kadar imajo konjugirane baze A- (npr. acetat) in kisline HA
(npr. ocetna) enako koncentracijo, je njihovo razmerje enako 1.
A-= HA
Logaritemski del v enačbi odpade;
elja pH= pKa=4,8. Takrat je pufer je optimalen.
Takrat je puferska kapaciteta pri dodatku kisline ali baze enaka.
9
Kadar razmerje ni enako 1, šele
desetkratno povečanje ene
ali druge komponente v sistemu privede do spremembe pH
za eno enoto.
pH= pKa  1
V praksi to pomeni, da moramo vedeti, kateri pH želimo
konstanten. Iz tabel izberemo tisti pKa puferskega para, ki je
najbližji željenemu pH-ju.
10

Similar documents