كيفية تحضير مخازن الأسيتات

تعتمد العديد من التفاعلات المهمة في الكيمياء والكيمياء الحيوية على الأس الهيدروجيني ، مما يعني أن الرقم الهيدروجيني للمحلول يمكن أن يلعب دورًا مهمًا في تحديد ما إذا كان التفاعل يحدث ومدى سرعة حدوثه. وبالتالي ، فإن الحلول التي تساعد في الحفاظ على استقرار الأس الهيدروجيني مهمة لإجراء العديد من التجارب. أسيتات الصوديوم عبارة عن ملح ضعيف القاعدة والقاعدة المرافقة لحمض الخليك أو الخل. مزيج من أسيتات الصوديوم وحمض الأسيتيك يجعل من المخزن مؤقتًا جيدًا للمحاليل الحمضية الضعيفة. توجد عدة طرق مختلفة لإعداد المخزن المؤقت للأسيتات ، لكن إحدى الطرق على وجه الخصوص تكون مباشرة وآمنة نسبيًا.

حدد مقدار المخزن المؤقت الذي تحتاجه والمولارية التي تحتاجها للمخزن المؤقت الخاص بك. مولارية المحلول المنظم هي عدد مولات المذاب ، أو المادة المذابة في المذيب ، مقسومة على الحجم الكلي للمحلول. سوف تتفكك أسيتات الصوديوم إلى أيونات الصوديوم وأيونات الأسيتات عندما تذوب في الماء. وبالتالي ، فإن مولارية الأسيتات بالإضافة إلى مولارية حمض الأسيتيك هي المولارية الكلية للعازل. تعتمد المولارية التي ستحتاجها على نوع التجربة التي تحاول إجراؤها وستختلف باختلاف التجارب. سيختلف مقدار المخزن المؤقت الذي تحتاجه أيضًا ، لذا تحقق مع مدرسك أو تحقق من البروتوكول لمعرفة ما تحتاجه.

حدد نسبة تركيز حمض الأسيتيك إلى تركيز الأسيتات باستخدام معادلة هندرسون-هاسلبالش ، الرقم الهيدروجيني = pKa + log (تركيز الأسيتات / تركيز حمض الأسيتيك). تبلغ قيمة pKa لحمض الأسيتيك 4.77 ، بينما يختلف الرقم الهيدروجيني الذي تحتاجه اعتمادًا على تجربتك. نظرًا لأنك تعرف كلًا من pH و pKa ، يمكنك إدخال هذه القيم لإيجاد نسبة التركيزات. على سبيل المثال ، بافتراض أنك بحاجة إلى الرقم الهيدروجيني 4 ، يمكنك كتابة المعادلة على النحو 4 = 4.77 + لوغاريتم (أسيتات / حمض أسيتيك) أو -0.77 = لوغاريتم (أسيتات / حمض أسيتيك). بما أن اللوغاريتم x = y للأساس 10 يمكن إعادة كتابته كـ 10 إلى y = x ، فإن الأسيتات / حمض الأسيتيك = 0.169.

استخدم نسبة التركيزات والمولارية العازلة لإيجاد المولارية التي تحتاجها لكل مادة كيميائية. بما أن مولارية الأسيتات + مولارية حمض الأسيتيك = المولارية العازلة ، وبما أنك تعرف نسبة الأسيتات إلى الأسيتيك من الخطوة 2 ، يمكنك استبدال هذه القيمة في معادلة المولارية العازلة لإيجاد مولارية كل مكون. على سبيل المثال ، إذا كانت نسبة التركيزات هي 0.169 ، 0.169 = أسيتات / حمض أسيتيك ، فإن (0.169) × تركيز حمض أسيتيك = تركيز أسيتات. استبدل (0.169) × تركيز حمض الأسيتيك لتركيز الأسيتات في معادلة مولارية العازلة ويكون لديك 1.169 × تركيز حمض الأسيتيك = مولارية عازلة. نظرًا لأنك تعرف المولارية العازلة ، يمكنك حل هذه المشكلة لإيجاد تركيز حمض الأسيتيك ، ثم حل مشكلة تركيز الأسيتات.

احسب كمية حمض الأسيتيك وخلات الصوديوم التي تحتاج لإضافتها. تذكر أنه عند تخفيف مادة ما ، M1 x V1 = M2 x V2 ، مما يعني أن الحجم الأصلي مضروبًا في المولارية الأصلية = الحجم النهائي مضروبًا في المولارية النهائية. في الخطوة 3 ، وجدت مولارية حمض الأسيتيك التي تحتاجها ، لذلك لديك M2. أنت تعرف مقدار المخزن المؤقت الذي تحتاجه ، لذلك لديك V2. أنت تعرف مولارية حمض الأسيتيك (1 م) ، لذلك لديك M1. يمكنك استخدام هذه الأرقام لإيجاد قيمة V1 ، كمية محلول حمض الأسيتيك الذي يجب إضافته ، ثم افعل الشيء نفسه بالنسبة لخلات الصوديوم ، وهي أيضًا محلول 1 م.

باستخدام الأسطوانة المتدرجة ، قم بقياس حجم أسيتات الصوديوم الذي حسبته في الخطوة 4 وأضفه إلى الدورق. افعل نفس الشيء مع حمض الأسيتيك. أضف الآن كمية كافية من الماء لرفع الحجم الإجمالي للمحلول إلى إجمالي كمية المخزن المؤقت التي تحتاجها (كمية V2 من الخطوة 4).

مراجع

  • "المبادئ الكيميائية ، البحث عن البصيرة ، الطبعة الرابعة" ؛ بيتر أتكينز ، لوريتا جونز ؛ 2008.
  • جامعة ولاية سونوما: قسم بيولوجيا فسيولوجيا الحيوان - إعداد المخازن المؤقتة

نصائح

  • هناك طريقة أخرى لعمل مخزن مؤقت للأسيتات وهي إضافة هيدروكسيد الصوديوم إلى محلول حمض الأسيتيك حتى تصل إلى الرقم الهيدروجيني المطلوب. هيدروكسيد الصوديوم هو قاعدة قوية وبالتالي يكون العمل به أكثر خطورة ، لذلك يفضل الإجراء أعلاه.

تحذيرات

  • الخل وخلات الصوديوم مهيجان للعين ومهيجان خفيفان للجلد. لا تلامس العين أو الجلد.

عن المؤلف

مقره في سان دييغو ، يكتب جون برينان عن العلوم والبيئة منذ عام 2006. ظهرت مقالاته في "بلينتي" و "سان دييغو ريدر" و "سانتا باربرا إندبندنت" و "إيست باي" شهريًا. "برينان حاصل على بكالوريوس العلوم في علم الأحياء من جامعة كاليفورنيا ، سان دييغو.

اعتمادات الصورة

صورة جرة بواسطة S من Fotolia.com

  • يشارك
instagram viewer