Πώς προετοιμάζετε 100 mM NA ανθρακικό baffer ρύθμιση ρΗ 9;
Κατανόηση των βασικών
* Σύστημα buffer: Το σύστημα ρυθμιστικού διαλύματος ανθρακικού/διττανθρακικού άλατος βασίζεται στην ισορροπία μεταξύ ιόντων ανθρακικών ιόντων (CO3^2-) και δισανθρακικού (HCO3-) για να αντισταθεί στις μεταβολές του ρΗ.
* Henderson-Hasselbalch Εξίσωση: Αυτή η εξίσωση μας βοηθά να υπολογίσουμε την αναλογία της βάσης συζευγμένων (CO3^2-) σε αδύναμο οξύ (HCO3-) που απαιτείται για την επίτευξη του επιθυμητού ρΗ:
ph =pka + log ([CO3^2-] / [HCO3-])
* pka: Το ΡΚΑ του διττανθρακικού (HCO3-) είναι 10,33. Αυτό σημαίνει ότι σε ρΗ 10.33, οι συγκεντρώσεις διττανθρακικού και ανθρακικού άλατος είναι ίσες.
Βήματα προετοιμασίας
1. Υπολογίστε την αναλογία:
* Θέλουμε ένα pH του 9.
* Χρήση της εξίσωσης Henderson-Hasselbalch:9 =10.33 + log ([CO3^2-] / [HCO3-])
* Επίλυση για την αναλογία:log ([CO3^2-] / [HCO3-]) =-1.33
* ([CO3^2-] / [HCO3-]) =10^-1.33 ≈ 0.047
Αυτό σημαίνει ότι χρειαζόμαστε περίπου 0,047 γραμμομορείς ανθρακικού άλατος για κάθε 1 γραμμομόριο διττανθρακικού άλατος.
2. Προσδιορίστε τις μοριακές συγκεντρώσεις:
* Η συνολική συγκέντρωση ρυθμιστικού διαλύματος είναι 100 mm (0,1 m).
* Έστω «Χ» να είναι η μοριακή συγκέντρωση διττανθρακικού άλατος (HCO3-).
* Η μοριακή συγκέντρωση ανθρακικού άλατος (CO3^2-) θα είναι στη συνέχεια 0,047x.
* Συνολική συγκέντρωση:x + 0.047x =0.1 m
* Επίλυση για x:1.047x =0.1 m
* x ≈ 0,095 m (συγκέντρωση διττανθρακικού)
* 0.047x ≈ 0.045 m (συγκέντρωση ανθρακικού)
3. Υπολογίστε τη μάζα κάθε αλατιού:
* Δενεροξονικό νάτριο (NAHCO3):
* Μοριακό βάρος:84,01 g/mol
* Απαιτείται μάζα:0,095 mol/L * 84,01 g/mol * (όγκος ρυθμιστικού διαλύματος σε λίτρα)
* ανθρακικό νάτριο (NA2CO3):
* Μοριακό βάρος:105,99 g/mol
* Απαιτείται μάζα:0,045 mol/L * 105,99 g/mol * (όγκος ρυθμιστικού διαλύματος σε λίτρα)
4. Διαλύστε τα άλατα:
* Διαλύστε την υπολογισμένη μάζα διττανθρακικού νατρίου σε ένα τμήμα του τελικού όγκου αποσταγμένου νερού.
* Διαλύστε προσεκτικά την υπολογιζόμενη μάζα ανθρακικού νατρίου σε ξεχωριστό τμήμα αποσταγμένου νερού.
* Συνδυάστε τις δύο λύσεις.
5. Ρυθμίστε το pH και τον τελικό όγκο:
* Χρησιμοποιήστε ένα μετρητή pH για να ελέγξετε το pH του διαλύματος.
* Προσαρμόστε προσεκτικά το ρΗ έως το 9.0 χρησιμοποιώντας ένα ισχυρό οξύ (π.χ., HCl) ή μια ισχυρή βάση (π.χ. NaOH) - προσθέστε στάδια και παρακολουθείτε το pH στενά.
* Προσθέστε επιπλέον αποσταγμένο νερό για να φέρετε τη λύση στον επιθυμητό τελικό τόμο.
Σημαντικές εκτιμήσεις
* ποιότητα νερού: Χρησιμοποιήστε αποσταγμένο ή απιονισμένο νερό για καλύτερα αποτελέσματα.
* Ακρίβεια: Η ακριβής ζύγιση είναι ζωτικής σημασίας.
* Ασφάλεια: Το ανθρακικό νάτριο είναι μια ισχυρή βάση. Χειριστείτε με φροντίδα και φορέστε τον κατάλληλο εξοπλισμό ασφαλείας (γάντια, γυαλιά).
* Αποθήκευση: Αποθηκεύστε το buffer σε θερμοκρασία δωματίου.
Επιτρέψτε μου να ξέρω αν θέλετε βοήθεια με τον υπολογισμό των μάζων διττανθρακικού νατρίου και ανθρακικού νατρίου που απαιτούνται για έναν συγκεκριμένο όγκο ρυθμιστικού διαλύματος.
