Mnoge važne reakcije u kemiji i biokemiji ovise o pH, što znači da pH otopine može igrati važnu ulogu u određivanju hoće li se reakcija odvijati i koliko brzo. Slijedom toga, puferske otopine koje pomažu održati pH stabilnim važne su za izvođenje mnogih eksperimenata. Natrijev acetat je slabo bazična sol i konjugirana baza octene kiseline ili octa. Smjesa natrijevog acetata i octene kiseline čini dobar pufer za slabo kisele otopine. Postoji nekoliko različitih načina pripreme acetatnog pufera, ali jedan je postupak posebno jednostavan i relativno siguran.
Utvrdite koliko vam međuspremnika treba i koji molaritet trebate za svoj međuspremnik. Molarnost pufera je broj molova otopljene tvari ili tvari otopljene u otapalu, podijeljen s ukupnim volumenom otopine. Natrijev acetat razdvojit će se na natrijeve ione i acetatne ione kada se otopi u vodi. Prema tome, molarnost acetata plus molarnost octene kiseline ukupna je molarnost pufera. Molarnost koja će vam trebati ovisi o vrsti eksperimenta koji pokušavate izvesti i razlikovat će se za različite eksperimente. Količina međuspremnika koja vam je potrebna također će se razlikovati, zato provjerite sa svojim nastavnikom ili provjerite protokol da vidite što vam treba.
Odredite omjer koncentracije octene kiseline i koncentracije acetata pomoću Henderson-Hasselbalchove jednadžbe, pH = pKa + log (koncentracija acetata / koncentracija octene kiseline). PKa octene kiseline je 4,77, dok će vam pH trebati varirati ovisno o vašem eksperimentu. Budući da poznajete i pH i pKa, možete uključiti ove vrijednosti kako biste pronašli omjer koncentracija. Na primjer, pod pretpostavkom da vam treba pH od 4, jednadžbu biste mogli napisati kao 4 = 4,77 + log (acetat / octena kiselina) ili -0,77 = log (acetat / octena kiselina). Budući da se baza baze 10 od x = y može prepisati kao 10 u y = x, acetat / octena kiselina = 0,169.
Koristite omjer koncentracija i molarnost pufera da biste pronašli molarnost koja vam je potrebna za svaku kemikaliju. Budući da je molarnost acetata + molarnost octene kiseline = molarnost pufera, i budući da znate omjer acetata i octene kiseline kiseline iz koraka 2, ovu vrijednost možete zamijeniti u jednadžbu molarnosti pufera kako biste pronašli molarnost svake komponente. Na primjer, ako je omjer koncentracija 0,169, 0,169 = acetat / octena kiselina, dakle (0,169) x koncentracija octene kiseline = koncentracija acetata. Zamijenite (0,169) x koncentraciju octene kiseline za koncentraciju acetata u jednadžbi molarnosti pufera i imate 1,169 x koncentracije octene kiseline = molarnost pufera. Budući da znate molarnost pufera, možete riješiti ovaj problem kako biste pronašli koncentraciju octene kiseline, a zatim riješite koncentraciju acetata.
Izračunajte koliko octene kiseline i natrijevog acetata trebate dodati. Imajte na umu da kada razrjeđujete tvar, M1 x V1 = M2 x V2, što znači da je izvorni volumen pomnožen s izvornom molarnošću = konačni volumen pomnožen s konačnom molarnošću. U koraku 3 pronašli ste molarnost octene kiseline koja vam treba, pa imate M2. Znate koliko vam međuspremnika treba, pa imate V2. Znate molarnost octene kiseline (1 M), pa imate M1. Ovim brojevima možete riješiti V1, količinu otopine octene kiseline koju biste trebali dodati, a zatim učinite isto za natrijev acetat, koji je također 1 M otopina.
Pomoću stupnjevitog cilindra izmjerite volumen natrijevog acetata koji ste izračunali u koraku 4 i dodajte ga u čašu. Učinite isto za octenu kiselinu. Sada dodajte dovoljno vode da ukupni volumen otopine dovede do ukupne količine pufera koja vam treba (količina V2 iz koraka 4).
Reference
- "Kemijski principi, potraga za uvidom, 4. izdanje"; Peter Atkins, Loretta Jones; 2008.
- Državno sveučilište Sonoma: Odjel za biologiju Fiziologija životinja - Priprema pufera
Savjeti
- Drugi način za stvaranje acetatnog pufera je dodavanje natrijevog hidroksida u otopinu octene kiseline dok ne postignete željeni pH. Natrijev hidroksid snažna je baza i stoga je opasnije za rad, stoga je gornji postupak poželjniji.
Upozorenja
- Ocat i natrijev acetat nadražuju oči i blago nadražuju kožu. Ne dovoditi u kontakt s očima ili kožom.
o autoru
John Brennan sa sjedištem u San Diegu piše o znanosti i okolišu od 2006. godine. Njegovi su se članci pojavili u "Plenty", "San Diego Reader", "Santa Barbara Independent" i "East Bay Mjesečno. "Brennan je prvostupnica biologije sa Sveučilišta Kalifornija u San Diegu.
Foto bodovi
slika staklenke S iz Fotolia.com