Kemi

Syrer og baser

14. august 2016 af STE02 - Niveau: B-niveau

Hej SP

Er der nogen, der kan fortælle mig, hvordan man kan vise, hvad en pufferopløsning (mundtligt - laver ikke forsøg)?

DET HASTER!!

Tak på forhånd! :-)

Brugbart svar (0)

Svar #1
15. august 2016 af mathon

For en monohydron, svag syre med den formelle, molære koncentration c_s og dens korresponderende svage base
haves med ioniseringsgraden $\alpha$ :
$S\, _{\textit{(aq)}}\; +\; H_2O\, _{\textit{(l)}}\; \rightleftharpoons \; B\, _{\textit{(aq)}}\; +\; H_3O^+\, _{\textit{(aq)}}\; \; \; \; \; \; \; 0<\alpha <1$
ligevægtskonc. c_s - α·c_s α·c_s α·c_s

med ligevægtsbrøken:
$\frac{\left [ B \right ]\cdot \left [ H_3O^+ \right ]}{\left [ S \right ]}=K_s$

$\left [ H_3O^+ \right ]\cdot\frac{\left [ B \right ]}{\left [ S \right ]}=K_s$ som logaritmeret giver

$\log\left (\left [ H_3O^+ \right ]\ \right )+\log\left (\frac{\left [ B \right ]}{\left [ S \right ]} \right )=\log\left (K_s \right )$

$\log\left (\left [ H_3O^+ \right ]\ \right )=\log\left (K_s \right )-\log\left (\frac{\left [ B \right ]}{\left [ S \right ]} \right )$

$-\log\left (\left [ H_3O^+ \right ]\ \right )=-\log\left (K_s \right )+\log\left (\frac{\left [ B \right ]}{\left [ S \right ]} \right )$

$pH=pK_s+\log\left (\frac{\left [ B \right ]}{\left [ S \right ]} \right )$

$pH=pK_s+\log\left (\frac{n_B}{n_S} \right )$ da volumen er fælles
samt
$pH=pK_s+\log\left (\frac{\alpha }{1-\alpha } \right )$

Brugbart svar (0)

Svar #2
15. august 2016 af mathon

$\frac{\mathrm{d} pH}{\mathrm{d} \alpha }=\frac{1}{\ln(10)}\cdot \frac{1}{\alpha \left ( 1-\alpha \right )}$
hvoraf
$\frac{\Delta pH}{\Delta \alpha }\approx \frac{1}{\ln(10)}\cdot \frac{1}{\alpha \left ( 1-\alpha \right )}$

For svage syrer er $\alpha<0{,}05$
og ved tilsætning af et mindre volumen stærk syre eller stærk base, ændres $\alpha$ af størrelsesorden $\Delta \alpha=0{,}005$
hvoraf
$\Delta pH\approx \frac{1}{\ln(10)}\cdot \frac{1}{0{,}05\cdot \left ( 0{,}95 \right )}\cdot\left ( \mp 0{,}005 \right )\approx \mp0{,}05$

dvs
regnes pH med 1 decimal, ændres pH højst $\mp 0{,}1$ , så længe pK_s-1<pH<pK_s+1 ,
selv når der tilsættes et mindre volumen stærk base eller stærk syre.

En sådan opløsning af en svag syre og dens korresponderende svage base kaldes en puffer.

Ovenstående gælder kun, hvis den svage syre og dens korresponderende svage base foreligger i rimelig stor koncentration, så pufferkapaciteten er stor.

Skriv et svar til: Syrer og baser

Du skal være logget ind, for at skrive et svar til dette spørgsmål. Klik her for at logge ind.
Har du ikke en bruger på Studieportalen.dk? Klik her for at oprette en bruger.