Buffere kjemi 2

[studybuddy]

Jeg beklager for mange spørsmål, men hvordan kan jeg komme fram her?:

Du skal finne bufferkapasiteten i en 150 ml løsning eksperimentelt. Du tilsetter 13 ml 0,10 M NaOH før indikatoren slår om og viser at du er utenfor øvre buffergrense, og 11 ml 0,10 M HCl før indikatoren viser at du er utenfor nedre buffergrense. Regn ut bufferkapasiteten til bufferen.

Jeg tenkte at x er konsentrasjonen av den sterke syren/basen.
n(NAOH) =1,3*10^-3
n(HCl) = 1,1*10^-3

Må jeg sette opp et før- og etterregnskap?

Da får jeg at AH (syra som reagerer med OH) er x-1.3*10^-3)? og motsatt med basen
Men hva skal jeg anta pKa-en er? Jeg må jo vite om den overskrider bufferområdet eller ikke med kjent pKa...?

HEr er fasiten: 0,00733 mol HCl

Tusen takk

[Mattebruker]

Du treng ikkje vite Ka for å løyse dette problemet.

Anta at bufferl. inneheld ei blanding av svak syre ( HA ) og motsvarande base( A${}^{-}$ )
Sterk syre ( HCl ) forbrukar baseforma( A${}^{-}$ ) etter likninga

H${}^{+}$ + A${}^{-}$ $\to$ HA

Tilsett stoffm. H${}^{+}$: n = c $\cdot$ V = 0.1 mol/L$\cdot$ 11$\cdot$ 10${}^{-3}$ L = 1.1$\cdot$ 10${}^{-3}$ mol

Vi ser her at 150 mL( 0.15 L ) bufferl. tangerer nedre buffergrense når vi har tilsett 1.1$\cdot$10${}^{-3}$ mol HCl

Bufferkap. i møte med sterk syre = $\frac{1.1\cdot {10}^{-3}}{0.15}$ mol /L = 0.00733 mol HCl per liter bufferløysing.

Tilsvarande utrekning for å finne x og dermed bufferkap. i møte med sterk base.

[studybuddy]

Åja. Så jeg må ikke alltid ta utgangspunktet i pH ligningen.
Her vet man hvor mye mol syre som er tilsatt, men molforholdet er det samme så vi kan finne den sånn.

Hvorfor kan vi ikke direkte ta å dele stoffmengden til den sterke syra/ basen og dele den på volumet?

[Mattebruker]

Åja. Så jeg må ikke alltid ta utgangspunktet i pH ligningen.
Her vet man hvor mye mol syre som er tilsatt, men molforholdet er det samme så vi kan finne den sånn.

Hvorfor kan vi ikke direkte ta å dele stoffmengden til den sterke syra/ basen og dele den på volumet?

Her samanliknar du med den løysingsmetoden vi brukte i den første oppgåva (sjå innlegg i går 02.11.22 ) . Der og då fann vi
bufferkapasiteten ( x ) ved å stille opp ei likning med grunnlag i bufferlikninga ( pH = pKa + log($\frac{n(base)}{n(syre)}$ ) ).
Denne metoden føreset at vi kjenner pKa , samt stoffmengde syre og base som i utgangspunktet er tilstades i bufferen. Dette er ei rein teoretisk berekning.
I herverande oppgave bestemmer vi bufferkapasiteten eksperimentelt ved å gjennomføre ei titreranalyse. Dei to metodane er prinsipielt heilt forskjellige:
Den første er ei teoretisk berekning som tek utgangspunkt i bufferlikninga, medan den andre har grunnlag i ein eksperimentell, kvantitativ analyse.
Der er med andre ord " vanntette skott " mellom dei to metodane.

PS Har endra litt på det siste løysingforslaget ( eksperimentell metode )

[studybuddy]

Tusen takk for hjelpen! Skjønte mye mer om buffere nå

[Mattebruker]

Hyggeleg tilbakemelding !

Nyttar samtidig høve til å kommentere punkt b ( sjå tidlegare oppgave )

Startar med 1.0 mol HAc og 0.5 mol Ac${}^{-}$.
Når vi tilset 0.1 mol rein HAc , aukar brøken n( HAc )/n( Ac${}^{-}$ ). Det betyr at bufferkap. i møte med sterk syre ( H${}^{+}$ ) minkar ettersom løysinga no toler mindre stoffm. H${}^{+}$ før nedre buffergrense er nådd. Samtidig aukar kapasiteten i møte med sterk base( OH${}^{-}$ ) ( no kan vi tilsetje meir OH${}^{-}$ utan å overskride øvre buffergrense pH = pKa + 1 = 4.74 +1 = 5.74 )