Titrering av en svag syra med dess konjugerade bas (med olika sammansättningar)
I en laboration som bestod av två delar bereddes i del 1 tre buffertlösningar med olika volymer av 0,20 M ättiksyra och 0,20 M natriumacetat:
1: 90,0 ml 0,20 M HAc + 10,0 ml 0,20 M Ac-
2: 50,0 ml 0,20 M HAc + 50,0 ml 0,20 M Ac-
3: 10,0 ml0,20 M HAc + 90,0 ml 0,20 M Ac-
Utifrån dessa buffertar uppmättes deras pH-värden och de blev som förväntat så
1: 3,50
2: 4,52
3: 5,53
Jag förstår att pga de olika sammansättningarna fick buffert 1 flera H+ så den blev surare än buffert 2 och buffert 3 innehåller mindre H+ än buffert 2 så den blev mer basisk. Jag tänker att buffert 2 blev inte lika 4,75 (pKa för ättiksyra) pga något fel som jag kunde ha gjort (mätning, volymer, utrustning).
I del 2 tillsatts olika volymer av starka protolyter (1,0 M HCl och 1,0 M NaOH) tills pH-värde ändrade en pH-enhet (med hjälp av en pH-meter). Jag måste skriva en förklaring av de uppmätta värdena som ficks efter tillsatsen men vet ej om mina tankar är rätta.
För NaOH + buffertar blev det så:
1: 4,20 ml 1,0 M NaOH --> pHinnan tillsatts=3,50 till pHefter tillsatts=4,50
2: 4,40 ml 1,0 M NaOH --> pHinnan tillsatts=4,52 till pHefter tillsatts=5,54
3: 1,10 ml 1,0 M NaOH --> pHinnan tillsatts= 5,53 till pHefter tillsatts=7,25
Jag tänkte att för buffert 2 krävdes mer volym än för de andra eftersom det ursprungliga pH-värde närmar sig mest till pKa (=4,52; dessutom pga sammansättningen är HAc=Ac), så buffertförmågan är störst för detta pH-värde.
För buffert 3 tänker jag att det krävdes minst volym eftersom sammansättningen gör att bufferten är mer basisk (10,0 ml HAc+90,0 ml Ac), detta ses i pH-värdet innan tillsatsen (=5,53).
För buffert 1 kan jag inte tänka på någon anledning att det blev så lite volym som krävdes för att göra pH-värdet mer basisk, eftersom dess pH-värde var 3,50 innan tillsatsen och sammansättningen tillförde flera H+ (90,0 ml HAc + 10,0 ml Ac). Jag tänker om hur buffertområdet ändrar når man har annan sammansättning än det vanliga (som ses i 50,0+50,0 ml). Jag tänker att de olika volymerna av de bestående protolyterna har någonting att göra med, så jag frågar: Hur ändrar jämvikten när man har annan sammansättning? Finns det någonting som jag inte har tagit hänsyn till för att förstå detta?
För HCl + buffertar blev det så:
1: 0,90 ml 1,0 M HCl--> pHinnan tillsatts=3,50 till pHefter tillsatts=2,37
2: 3,80 ml 1,0 M HCl--> pHinnan tillsatts=4,52 till pHefter tillsatts=3,50
3: 3,70 ml 1,0 M HCl --> pHinnan tillsatts= 5,53 till pHefter tillsatts=4,53
För buffert 1 tycker jag att det är passande att det krävs minst volym eftersom det finns redan högst antal H+ närvarande (90,0 ml HAc+10,0 ml Ac) och därför blir det logiskt att det slutliga pH-värdet är den suraste.
För buffert 2 blev det som när man tillägg NaOH.
För buffert 3 krävdes högst volym HCl eftersom det finns högst antal svag bas (den konjugerade basen Ac-) och minst H+ närvarande.
Är mina tankar rätta eller bör jag tänka på någonting annat?
Man brukar säga att buffertverkan för en buffert är som bäst inom pH-enhet från pKa-värdet. När det gäller buffert 2 så är man naturligtvis där både när man tillsätter bas och syra, så det behövs stora tillsatser för att ändra pH i båda fallen. Lösning 1 kom in i buffert-zonen vid tillsats av bas. så det behövdes mycket bas för att öka dess pH, men det räckte med lite syra för att minska dess pH. Med lösning 3 är det tvärtom.
I lösning 1 finns det gott om ättiksyramolekyler som kan reagera med hydroxidjonerna, så att hydroxidjonerna förbrukas och pH höjs bara lite. Däremot finns det bara ganska lite acetatjoner, så de kan bara reagera med liite av oxoniumjonerna och pH sänks ganska mycket (men inte riktigt lika mycket osm om det inte hade funnits några acetatjoner alls). Lösning 3 är "likadan fast tvärtom".
Ok, jag förstår nu. Tack så mycket!
Smaragdalena skrev:Man brukar säga att buffertverkan för en buffert är som bäst inom pH-enhet från pKa-värdet.
Hej,
Varför buffertkapacitet är bäst när proportionen av syra och dess korresponderande bas är 1:1?
Jag har hittat på min egen förklaring, kan du rätta mig om den är fel?
Buffert 1:1 har bästa kapacitet vid tillsättning både syra och bas eftersom denna proportion ger större möjlighet till att jämvikten kan återhämtas (det blir lika proportioner av H+ och Ac- som kan förvandlas tillbaka till HAc för att nå pKa som motsvarar pH). Saknas H+ eller Ac- så är det omöjligt att skapa rätt pH genom kombination av dessa joner till en ”neutral” HAc och tillbaka.
Aquamarinalena skrev:Smaragdalena skrev:Man brukar säga att buffertverkan för en buffert är som bäst inom pH-enhet från pKa-värdet.
Hej,
Varför buffertkapacitet är bäst när proportionen av syra och dess korresponderande bas är 1:1?
Jag har hittat på min egen förklaring, kan du rätta mig om den är fel?
Buffert 1:1 har bästa kapacitet vid tillsättning både syra och bas eftersom denna proportion ger större möjlighet till att jämvikten kan återhämtas (det blir lika proportioner av H+ och Ac- som kan förvandlas tillbaka till HAc för att nå pKa som motsvarar pH). Saknas H+ eller Ac- så är det omöjligt att skapa rätt pH genom kombination av dessa joner till en ”neutral” HAc och tillbaka.
Välkommen till Pluggakuten!
Gör en egen tråd om din fråga, så blir det inte så rörigt.
