Hvilken mængde HCL -gas skal tilsættes til 1,00 l en pufferopløsning, der indeholder eddedicacid2,0 m og acetat for at producere pH 3,88?

1. Forstå koncepterne

* bufferløsninger: Bufferopløsninger modstår ændringer i pH, når der tilsættes små mængder syre eller base. De består af en svag syre og dens konjugatbase (eller en svag base og dens konjugatsyre).

* Henderson-Hasselbalch Ligning: Denne ligning relaterer pH for en pufferopløsning til PKA for den svage syre og forholdet mellem koncentrationerne af syren og dens konjugatbase:

pH =PKA + log ([Conjugate Base]/[Syre])

* HCL (saltsyre): En stærk syre, der reagerer med acetationen (konjugatbasen) i bufferen, der skifter ligevægt og sænker pH.

2. Saml information

* pka af eddikesyre: PKA for eddikesyre er 4,74.

* ønsket pH: 3,88

* Indledende koncentrationer:

* [Eddikesyre] =2,0 m

* [Acetate] =(vi er nødt til at finde ud af dette)

* volumen af ​​buffer: 1,00 l

3. Opret beregningen

* Find den indledende acetatkoncentration:

* Vi kender den ønskede pH og PKA. Vi kan bruge Henderson-Hasselbalch-ligningen for at finde forholdet mellem acetat og eddikesyre:

* 3,88 =4,74 + log ([acetat]/[eddikesyre])

* Løs for forholdet:[acetat]/[eddikesyre] =0,138

* Da [eddikesyre] =2,0 m, så [acetat] =0,138 * 2,0 m =0,276 m

* Beregn molen for HCL, der er nødvendig:

* Reaktionen mellem HCL og acetat er:

HCL + CH3COO--> CH3COOH + CL-

* For hver tilsat HCl -mol HCl forbruges en mol acetat, og der dannes en mol eddikesyre.

* Lad 'x' repræsentere molen af ​​HCL -tilføjet.

* Efter tilføjelse af HCL:

* [eddikesyre] =2,0 m + x

* [acetat] =0,276 m - x

* Brug Henderson-Hasselbalch-ligningen igen med de nye koncentrationer:

3,88 =4,74 + log ((0,276 - x)/(2,0 + x))

* Løs for 'x':x =0,153 mol

4. Beregn massen af ​​HCL

* molmasse HCL: 36,46 g/mol

* masse af HCL: 0,153 mol * 36,46 g/mol =5,58 g

Svar: Du skal tilføje cirka 5,58 gram af HCL -gas til pufferopløsningen for at opnå en pH på 3,88.

Vigtig note: Denne beregning antager ideelle forhold. I praksis er det meget vanskeligt at tilføje HCL -gas sikkert og nøjagtigt til en løsning. Det er meget sikrere at bruge en standardopløsning af HCI med en kendt koncentration for at opnå den ønskede pH.