Paljud olulised reaktsioonid keemias ja biokeemias sõltuvad pH-st, mis tähendab, et lahuse pH võib mängida olulist rolli reaktsiooni toimumise määramisel ja kui kiiresti. Järelikult on puhverlahused, mis aitavad pH taset stabiilsena hoida, paljude katsete läbiviimiseks. Naatriumatsetaat on nõrgalt aluseline sool ja äädikhappe ehk äädika konjugaatalus. Naatriumatsetaadi ja äädikhappe segu moodustab nõrgalt happeliste lahuste jaoks hea puhvri. Atsetaatpuhvri valmistamiseks on mõned erinevad viisid, kuid eriti üks meetod on lihtne ja suhteliselt ohutu.
Tehke kindlaks, kui palju puhvrit vajate ja millist molaarsust puhvri jaoks vajate. Puhvri molaarsus on lahustunud aine või lahustis lahustunud aine moolide arv jagatuna lahuse kogumahuga. Naatriumatsetaat eraldub vees lahustudes naatriumioonideks ja atsetaatioonideks. Järelikult on atsetaadi molaarsus pluss äädikhappe molaarsus puhvri kogu molaarsus. Vajalik molaarsus sõltub katse liigist, mida proovite teha, ja see varieerub erinevate katsete puhul. Vajalik on ka puhvri kogus, nii et kontrollige oma juhendajat või kontrollige protokolli, et näha, mida vajate.
Määrake äädikhappe kontsentratsiooni ja atsetaadi kontsentratsiooni suhe, kasutades Hendersoni-Hasselbalchi võrrandit, pH = pKa + log (atsetaadi kontsentratsioon / äädikhappe kontsentratsioon). Äädikhappe pKa on 4,77, samas kui vajalik pH varieerub sõltuvalt teie katsest. Kuna teate nii pH kui ka pKa, saate kontsentratsioonide suhte leidmiseks need väärtused ühendada. Näiteks eeldades, et vajate pH-d 4, võite võrrandi kirjutada järgmiselt: 4 = 4,77 + log (atsetaat / äädikhape) või -0,77 = log (atsetaat / äädikhape). Kuna x = y logi aluse 10 saab ümber kirjutada arvuks 10 väärtuseks y = x, siis atsetaat / äädikhape = 0,169.
Kasutage iga kemikaali vajaliku molaarsuse leidmiseks kontsentratsioonide ja puhvri molaarsuse suhet. Kuna atsetaadi molaarsus + äädikhappe molaarsus = puhvri molaarsus ja kuna teate atsetaadi ja äädika suhet Etapp 2, saate selle komponendi molaarsuse leidmiseks asendada see väärtus puhvri molaarsuse võrrandiga. Näiteks kui kontsentratsioonide suhe on 0,169, siis 0,169 = atsetaat / äädikhape, seega (0,169) x äädikhappe kontsentratsioon = atsetaadi kontsentratsioon. Asendage puhvri molaarsuse võrrandis atsetaadi kontsentratsiooni (0,169) x äädikhappe kontsentratsioon ja teil on 1,169 x äädikhappe kontsentratsioon = puhvri molaarsus. Kuna teate puhvri molaarsust, saate selle probleemi lahendada äädikhappe kontsentratsiooni leidmiseks ja seejärel lahendada atsetaadi kontsentratsioon.
Arvutage, kui palju äädikhapet ja naatriumatsetaati peate lisama. Pidage meeles, et kui lahjendate ainet, siis M1 x V1 = M2 x V2, mis tähendab, et algne maht korrutab algset molaarsust = lõplik maht korrutab lõplikku molaarsust. 3. etapis leidsite vajaliku äädikhappe molaarsuse, seega on teil M2. Teate, kui palju puhvrit vajate, nii et teil on V2. Teate äädikhappe (1 M) molaarsust, seega on teil M1. Nende arvude abil saate lahendada V1, lisatava äädikhappe lahuse koguse, seejärel tehke sama naatriumatsetaadi puhul, mis on samuti 1 M lahus.
Mõõtke gradueeritud silindri abil 4. etapis arvutatud naatriumatsetaadi maht ja lisage see keeduklaasi. Tehke sama äädikhappega. Nüüd lisage nii palju vett, et lahuse kogumaht oleks vajalik kogu puhvri koguse jaoks (V2 kogus etapist 4).
Viited
- "Keemilised põhimõtted, otsingutepagas, 4. väljaanne"; Peter Atkins, Loretta Jones; 2008.
- Sonoma osariigi ülikool: bioloogia osakond loomade füsioloogia - puhvrite valmistamine
Näpunäited
- Teine võimalus atsetaatpuhvri valmistamiseks on naatriumhüdroksiidi lisamine äädikhappe lahusele, kuni saavutate soovitud pH. Naatriumhüdroksiid on tugev alus ja seetõttu on sellega töötamine ohtlikum, seetõttu on eelistatum ülaltoodud protseduur.
Hoiatused
- Äädikas ja naatriumatsetaat on silmade ärritavad ja kergelt nahka ärritavad ained. Ärge sattuge silma ega nahale.
Autori kohta
San Diegos asuv John Brennan on kirjutanud teadusest ja keskkonnast alates 2006. aastast. Tema artikleid on ilmunud saitides "Plenty", "San Diego Reader", "Santa Barbara Independent" ja "East Bay" Kord kuus. "Brennan on omandanud San Diegos California ülikoolis bioloogia erialal bakalaureuseõppe.
Foto autorid
purgipilt S poolt Fotolia.com