תגובות חשובות רבות בכימיה ובביוכימיה תלויות ב- pH, כלומר, ה- pH של התמיסה יכול למלא תפקיד חשוב בקביעת האם ובאיזו מהירות התגובה מתרחשת. כתוצאה מכך, מאגרי פתרונות המסייעים לשמור על יציבות ה- pH חשובים להפעלת ניסויים רבים. נתרן אצטט הוא מלח בסיסי חלש ובסיס המצומד של חומצה אצטית, או חומץ. תערובת של נתרן אצטט וחומצה אצטית מהווה חיץ טוב לפתרונות חומציים חלשים. קיימות מספר דרכים שונות להכנת מאגר אצטט, אך שיטה אחת במיוחד היא פשוטה ובטוחה יחסית.
קבע כמה חיץ אתה צריך ואיזה מולדות אתה צריך עבור החיץ שלך. טוחנות המאגר היא מספר שומות המומס, או חומר המומס בממיס, חלקי הנפח הכולל של התמיסה. נתרן אצטט יתנתק ליוני נתרן ויוני אצטט כאשר הוא מתמוסס במים. כתוצאה מכך, הטוחנות של האצטט בתוספת הטוחנות של החומצה האצטית היא הטוחנות הכוללת של המאגר. הטוחנות שתזדקק לה תלויה בסוג הניסוי שאתה מנסה לבצע ותשתנה מבחינת ניסויים שונים. כמות המאגר שאתה צריך תשתנה גם כן, אז בדוק עם המדריך שלך או בדוק בפרוטוקול כדי לראות מה אתה צריך.
קבע את היחס בין ריכוז חומצה אצטית לריכוז אצטט באמצעות משוואת הנדרסון-האסלבלך, pH = pKa + log (ריכוז אצטט / ריכוז חומצה אצטית). ה- pKa של חומצה אצטית הוא 4.77, ואילו ה- pH הדרוש לך ישתנה בהתאם לניסוי שלך. מכיוון שאתה יודע גם את ה- pH וגם את pKa, אתה יכול לחבר ערכים אלה בכדי למצוא את יחס הריכוזים. לדוגמא, בהנחה שאתה זקוק ל- pH 4, תוכל לכתוב את המשוואה כ- 4 = 4.77 + לוג (אצטט / חומצה אצטית) או -0.77 = לוג (אצטט / חומצה אצטית). מכיוון שניתן לשכתב את בסיס היומן 10 של x = y כ- 10 ל- y = x, אצטט / חומצה אצטית = 0.169.
השתמש ביחס הריכוזים ובטוחנות החיץ כדי למצוא את הטוחנות שאתה זקוק לכל כימיקל. מכיוון שמולאריות של אצטט + מולאריות של חומצה אצטית = מולאריות חיץ, ומכיוון שאתה מכיר את היחס בין אצטט לחומץ חומצה משלב 2, באפשרותך להחליף ערך זה למשוואת טוחנות החיץ כדי למצוא את הטוחיות של כל רכיב. לדוגמא, אם היחס בין הריכוזים הוא 0.169, 0.169 = אצטט / חומצה אצטית, כך (0.169) x ריכוז חומצה אצטית = ריכוז אצטט. תחליף (0.169) x ריכוז חומצה אצטית לריכוז אצטט במשוואת טוחנות החיץ ויש לך 1.169 ריכוז חומצה אצטית = טוחנות חיץ. מכיוון שאתה מכיר את מולריות החיץ, אתה יכול לפתור בעיה זו כדי למצוא ריכוז חומצה אצטית, ואז לפתור ריכוז אצטט.
חשב כמה חומצה אצטית ונתרן אצטט אתה צריך להוסיף. זכור שכשאתה מדלל חומר, M1 x V1 = M2 x V2, כלומר הנפח המקורי כפול הטוחנות המקורית = הנפח הסופי כפול הטוחנות הסופית. בשלב 3 מצאת את הטוחנות של חומצה אצטית שאתה זקוק לה, כך שיש לך M2. אתה יודע כמה חיץ אתה צריך, אז יש לך V2. אתה יודע את הטוחנות של החומצה האצטית (1 M), אז יש לך M1. אתה יכול להשתמש במספרים אלה כדי לפתור את V1, את כמות התמיסה של חומצה אצטית שאתה צריך להוסיף, ואז לעשות את אותו הדבר לגבי הנתרן אצטט, שהוא גם פתרון 1 מ '.
בעזרת הגליל המדורג, מדדו את נפח הנתרן אצטט שחישבתם בשלב 4 והוסיפו אותו לכוס. עשו זאת גם לגבי החומצה האצטית. כעת הוסיפו מספיק מים כדי להעלות את נפח התמיסה לסכום החיץ הכולל הדרוש לכם (כמות V2 משלב 4).
הפניות
- "עקרונות כימיים, החיפוש אחר תובנה, מהדורה רביעית"; פיטר אטקינס, לורטה ג'ונס; 2008.
- אוניברסיטת סונומה: המחלקה לביולוגיה פיזיולוגיה של בעלי חיים - הכנת מאגרים
טיפים
- דרך נוספת להכין חיץ אצטט היא על ידי הוספת נתרן הידרוקסיד לתמיסת חומצה אצטית עד שתגיע ל- pH הרצוי. נתרן הידרוקסיד הוא בסיס חזק ולכן מסוכן יותר לעבודה, עם זאת, ולכן ההליך הנ"ל עדיף.
אזהרות
- חומץ ונתרן אצטט מגרים עיניים ומגרים עור קל. אין להביא קשר עם העיניים או העור.
על הסופר
ג'ון ברנן, שבסיסו בסן דייגו, כתב על מדע וסביבה מאז 2006. מאמריו הופיעו ב"שפע "," קורא סן דייגו "," סנטה ברברה עצמאית "ו"איסט ביי" חודשי. "ברנן הוא בעל תואר ראשון במדעים בביולוגיה מאוניברסיטת קליפורניה, סן דייגו.
נקודות זיכוי
תמונה של צנצנת מאת S מ Fotolia.com