Sådan beregnes en ionisk styrke af en bufferopløsning

En pufferopløsning er en løsning, der er i stand til at modstå pH-ændring efter tilsætning af syre eller base. Buffere fremstilles ved at blande store mængder svage syrer eller baser sammen sammen med dens konjugat. Disse løsninger er vigtige for mange kemiske anvendelser, især applikationer, der er følsomme overfor pH-ændringer, såsom biologiske systemer. Typisk er det mere vigtigt at bestemme ionstyrken af ​​en bufferopløsning i stedet for bufferens koncentration. At bestemme ionstyrken præcist definerer opløsningens pH ved at estimere koncentrationerne af alle ioner i opløsningen.

Bufferforberedelsestips

Opret en bufferopløsning ved at vælge forbindelser, der har en pKa (syredissociationskonstant) tæt på til den ønskede pH-værdi for en arbejdsløsning.

Vælg en buffer med en pKa lavere end den faktiske pH-værdi, hvis pH-værdien antages at falde i løbet af eksperimentet.

Vælg en buffer med en pKa højere end den arbejdende pH, hvis pH antages at stige under eksperimentet.

Brug denne formel til at bestemme Ka: Ka = ([H +] [B -]) /[HB]. B er den konjugerede base af syren HB.

Løs nu for pKa. Formlen er: pKa = -Log10 (Ka)

Ionic Strength

Brug denne formel til at beregne ionstyrken: I = 1/2 Σ Ci Zi ^ 2

Lad "Jeg" har samme ionstyrke af opløsningen. Formlen i trin 1 angiver, at ionstyrken er en kvadreret sum af koncentrationer og valenser af alle ioner i opløsningen.

Lad molær koncentration af ioner være repræsenteret ved "C." I blandede løsninger vil der være flere koncentrationer til summen. Enheden er mol pr. Liter for alle ioner.

Repræsentativ ion med "i." Dette kunne være natrium, chlorid osv. F.eks. Vil der være to "Ci" for natriumkoncentrationen i natrium chlorid og koncentrationen af ​​chlorid i natriumchlorid.

Symboliserer valens eller oxidationsnummeret for ionerne med Z. Dette kaldes også ionens elektriske ladning. Igen indikerer "I" ionet.

Firkantet validerne på ioner.

Sum koncentrationerne og valensen.

Eksempel på ionisk styrke

Bestem ionstyrken af ​​1,0 M natriumchlorid (NaCl) opløsning.

Angiv koncentrationer og valenser for at reducere forvirring. Derfor, Na + = 1.0M og Cl- = 1.0M

Indlæs disse oplysninger i formlen og løse. For eksempel:

I (ionstyrke) = ½ (1_1 (kvadreret) + (1_1 (kvadreret))

I = 1

Tip

En generel viden inden for kemi er nyttig. Når du opsummerer alle koncentrationer og valenser først, vil du hjælpe med at løse ionstyrken ligningen.

Advarsel

Overvej altid alle løsninger som farlige.