Pufferopløsning

brug pufferligningen

start med at opskrive reaktionsskemaet for pufferopløsningen. herefter skal du til opg. a skal du bruge pufferligningen:

pH= pKS + log ([B]/[S])

b) her skal du finde ud af hvor ligevægten bliver forskudt, når du tilsætter en stærk base, og så kan du bruge ligningen

pH= pKs + log(n(B)/n(S))

her skal du have beregnet stofmængderne først 

Ok. Vil rekationen lyder CH3COOH + OH-  -> CH3COO- + H2O?

                  
                             CH₃COOH   +   H₂O    <--->   CH₃COO^-   +   H₃O⁺      forskydes mod højre
                                                                                                                ved tilsætning af OH^-

se

Jeg forstår ikke, hvorfor den forskydes mod højre? Vil du være sød at forklare 'Mathon'

 @#6                
                             CH₃COOH   +   H₂O    <--->   CH₃COO^-   +   H₃O⁺     

ved tilsætning af den stærke base OH^-, som straks reagerer med den stærke syre H₃O⁺ under dannelse af opløsningsmidlet,
                                      mindskes H₃O⁺-koncentrationen kortvarigt.
                                      I følge Le Chateliers princip forskydes ligevægten,
                                     

                                                       [CH₃COO^- ] · [H₃O⁺] / [CH₃COOH] = K_c

                                      så venstresidens oprindelige værdi genopnås
          dvs

                                      [CH₃COO^- ]   og   [H₃O⁺]  øges

          og

                                      [CH₃COOH]  mindskes

                                     indtil venstresiden igen har opnået værdien K_c

                                     Dette kan kun opnås ved en forskydning af ligevægten mod højre


                                     

Til 100 mL af denne pufferopløsning sættes 20,0 mL 0,100 M HCl.
Beregn pH i opløsningen efter tilsætning af HCl.

Stofmængden af HCl beregnes som det første:
n(HCl)=c(HCl)·V⇒0,100 M·((20 mL·1 L)/(1000 mL))=0,002 mol

Ligevægtsreaktionen beskrives ved følgende:
CH_3 COOH ↔H^+ + CH_3 COO^-
og ligevægten forskydes mod venstre, eftersom HVAD - hvorfor forskydes den til venstre - er det fordi, at den stærke syres ion (H^+) reagerer med reaktanten (CH_3COO^-), derved dannes flere reaktanter?

100 mL af pufferopløsningen, hvor HCl tilsættes, indeholder følgende stofmængdekoncentrationer:
n(CH_3 COO^- )=c(CH_3 COO^- )·V⇒0,150 M·((100 mL·1 L)/(1000 mL))=0,0150 mol

n(CH_3 COOH)=c(CH_3 COOH)·V⇒0,100 M·((100 mL·1 L)/(1000 mL))=0,01 mol

HCl+CH_3 COO^-  →Cl^-+CH_3 COOH
Den overstående reaktionsligning beskriver tilsætningen af HCl til pufferopløsningen – hertil udregnes stofmængdekoncentrationerne for [CH_3 COO^-] samt [CH_3 COOH] i pufferligningen:
pH=pK_s+log(([CH_3 COO^-])/([CH_3 COOH]))⇒4,76+log?((0,0150 mol-0,002 mol)/(0,0100 mol+0,002 mol))=4,9

tilført NaOH

                                                                    CH₃COOH      +   H₂O      <--->      CH₃COO^-      +   H₃O⁺
_{stofmængder i mol i 1. ligevægt}                               0,0100                                            0,0150             
_{stofmængder i mol i 2. ligevægt}                            0,0100-0,002                              0,0150+0,002    
                                                                     0,008                                              0,017
  

  efter tilsætning af
  20,0 mL 0,100 M NaOH
                                                                   pH = pK_s + log(n_b/n_s)  =  4,75 + log(0,017 / 0,008)  ≈ 5,1

tilført HCl

                                                                    CH₃COOH      +   H₂O      <--->      CH₃COO^-      +   H₃O⁺
_{stofmængder i mol i 1. ligevægt}                               0,0100                                            0,0150             
_{stofmængder i mol i 2. ligevægt}                            0,0100+0,002                              0,0150-0,002    
                                                                     0,012                                              0,013
  

  efter tilsætning af
  20,0 mL 0,100 M HCl
                                                                   pH = pK_s + log(n_b/n_s)  =  4,75 + log(0,013 / 0,012)  ≈ 4,8

a)
                                                                   pH = pK_s + log(c_b/c_s) = 4,75 + log(0,15 / 0,1)  ≈ 4,9

I overensstemmelse med, at en pufferopløsnings pH - beregnet med 1 dec. - ikke ændres nævneværdigt selv ved tilsætning af et mindre rumfang stærk syre eller stærk base, hvis pufferkapaciteten β er rimelig stor.

.........

           β = dc_b/dpH