Ποια ποσότητα αερίου HCl πρέπει να προστεθεί σε 1,00 L ένα ρυθμιστικό διάλυμα που περιέχει aceticacid2.0Μ και οξικό για να παράγει με ρΗ 3,88;
1. Κατανοήστε τις έννοιες
* λύσεις buffer: Τα ρυθμιστικά διαλύματα αντιστέκονται στις μεταβολές στο ρΗ όταν προστίθενται μικρές ποσότητες οξέος ή βάσης. Αποτελούνται από ένα αδύναμο οξύ και τη συζευγμένη βάση του (ή μια αδύναμη βάση και το συζευγμένο οξύ του).
* Henderson-Hasselbalch Εξίσωση: Αυτή η εξίσωση σχετίζεται με το ρΗ ενός ρυθμιστικού διαλύματος στο ΡΚΑ του ασθενούς οξέος και την αναλογία των συγκεντρώσεων του οξέος και της συζευγμένης βάσης του:
ph =pka + log ([βάση συζευγμένων]/[οξύ])
* HCl (υδροχλωρικό οξύ): Ένα ισχυρό οξύ που θα αντιδράσει με το οξικό ιόν (τη βάση συζευγμένης βάσης) στο ρυθμιστικό διάλυμα, μετατοπίζοντας την ισορροπία και μειώνοντας το pH.
2. Συλλέξτε πληροφορίες
* PKA του οξικού οξέος: Το ΡΚΑ του οξικού οξέος είναι 4,74.
* επιθυμητό ph: 3.88
* Αρχικές συγκεντρώσεις:
* [Οξικό οξύ] =2,0 m
* [Οξικό] =(πρέπει να το καταλάβουμε)
* Όγκος buffer: 1,00 λ.
3. Ρυθμίστε τον υπολογισμό
* Βρείτε την αρχική συγκέντρωση οξικού άλατος:
* Γνωρίζουμε το επιθυμητό PH και το PKA. Μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε την εξίσωση Henderson-Hasselbalch για να βρούμε την αναλογία οξικού προς οξικό οξύ:
* 3.88 =4.74 + log ([οξικό]/[οξικό οξύ])
* Λύστε για την αναλογία:[οξικό]/[οξικό οξύ] =0.138
* Δεδομένου ότι [οξικό οξύ] =2,0 m, τότε [οξικό] =0,138 * 2,0 m =0,276 m
* Υπολογίστε τα moles του HCl που απαιτούνται:
* Η αντίδραση μεταξύ HCl και οξικού άλατος είναι:
Hcl + ch3coo--> ch3cooh + cl-
* Για κάθε mole του HCl που προστέθηκε, καταναλώνεται ένα μολύνη οξικού άλατος και σχηματίζεται ένα γραμμομόριο οξικού οξέος.
* Έστω ότι το 'x' αντιπροσωπεύει τα moles του HCl που προστέθηκαν.
* Μετά την προσθήκη HCl:
* [οξικό οξύ] =2.0 m + x
* [οξικό] =0.276 m - x
* Χρησιμοποιήστε ξανά την εξίσωση Henderson-Hasselbalch με τις νέες συγκεντρώσεις:
3.88 =4.74 + log ((0.276 - x)/(2.0 + x))
* Λύστε για 'x':x =0,153 moles
4. Υπολογίστε τη μάζα του HCl
* Μοριακή μάζα HCl: 36.46 g/mol
* μάζα HCL: 0,153 moles * 36,46 g/mol =5,58 g
απάντηση: Πρέπει να προσθέσετε περίπου 5.58 γραμμάρια του αερίου HCl στο διάλυμα ρυθμιστικού διαλύματος για την επίτευξη ρΗ 3,88.
Σημαντική σημείωση: Αυτός ο υπολογισμός προϋποθέτει ιδανικές συνθήκες. Στην πράξη, είναι πολύ δύσκολο να προσθέσετε με ασφάλεια και με ακρίβεια το αέριο HCl απευθείας σε μια λύση. Είναι πολύ πιο ασφαλές να χρησιμοποιήσετε μια τυποποιημένη λύση του HCl με γνωστή συγκέντρωση για να επιτευχθεί το επιθυμητό pH.
