Πόσα γραμμάρια προς τα πλησιέστερα 0,01 g του NH4CL πρέπει να προστεθούν 850 mL 1,103-M Solution NH3 για να προετοιμάσετε ένα ρυθμιστικό ρΗ 9,60;
1. Κατανοήστε τη χημεία
* λύση buffer: Ένα ρυθμιστικό διάλυμα αντιστέκεται σε μεταβολές στο ρΗ όταν προστίθενται μικρές ποσότητες οξέος ή βάσης. Αποτελείται από ένα αδύναμο οξύ και τη συζευγμένη βάση του (ή μια αδύναμη βάση και το συζευγμένο οξύ του).
* buffer αμμωνίας/αμμωνίου: Σε αυτή την περίπτωση, έχουμε αμμωνία (NH3), αδύναμη βάση και συζευγμένο οξύ, ιόν αμμωνίου (NH4+).
* Henderson-Hasselbalch Εξίσωση: Αυτή η εξίσωση σχετίζεται με το ρΗ ενός ρυθμιστικού διαλύματος στο ΡΚΑ του ασθενούς οξέος και την αναλογία συζευγμένης βάσης σε αδύναμες συγκεντρώσεις οξέος:
ph =pka + log ([βάση συζευγμένης βάσης]/[ασθενές οξύ])
2. Βρείτε το pka
* Το PKA του NH4+ είναι 9.25. (Μπορείτε να βρείτε αυτήν την τιμή σε έναν πίνακα σταθερών διάστασης οξέος).
3. Προσδιορίστε την επιθυμητή αναλογία [NH3]/[NH4+]
* Θέλουμε ένα pH 9,60. Συνδέστε τις τιμές στην εξίσωση Henderson-Hasselbalch:
9.60 =9.25 + log ([NH3]/[NH4 +])
0,35 =log ([NH3]/[NH4+])
10^0.35 =[NH3]/[NH4+]
2.24 =[NH3]/[NH4+]
* Αυτό σημαίνει ότι η αναλογία [NH3] προς [NH4+] πρέπει να είναι 2,24:1.
4. Υπολογίστε την αρχική συγκέντρωση του NH3
* Έχουμε 850 mL διαλύματος 1,103 Μ NH3. Υπολογίστε τα moles του NH3:
Moles nh3 =(1.103 mol/l) * (0.850 L) =0.93755 moles
5. Προσδιορίστε τα moles του NH4CL που χρειάζονται
* Δεδομένου ότι η αναλογία [NH3]/[NH4+] είναι 2,24:1, για κάθε 2,24 moles του NH3, χρειαζόμαστε 1 mole του NH4+.
* Έστω το x να είναι τα moles του NH4CL που χρειάζονται. Μπορούμε να δημιουργήσουμε ένα ποσοστό:
2.24 / 1 =0.93755 / x
x =0.93755 / 2.24 =0.4188 moles nh4cl
6. Μετατρέψτε τα moles σε γραμμάρια
* Η μοριακή μάζα του NH4CL είναι 53,49 g/mol.
Grams NH4CL =(0,4188 mol) * (53,49 g/mol) =22,44 g
απάντηση:
Στο πλησιέστερο 0,01 g, πρέπει να προσθέσετε 22.44 g του NH4CL στη λύση.
