Kemi

pufferligning til at beskrive pufferkapaciteten

27. maj kl. 13:23 af lærke0014 - Niveau: B-niveau

Hejsa 

Jeg undrer mig om hvordan jeg præcist skal kunne besvare denne, da jeg ikke hetlt forstår spørgsmålet.

"Brug pufferligningen til at præcisere begrebet pufferkapacitet"

Jeg ved at pufferkapaciteten virker bedst når der er samme mængde koncentration eller stofmængder både syre og base

Nogen der muligvis kan vise hvordan man kan bruge pufferligningen til at beskrive pufferkapaciteten?


Brugbart svar (0)

Svar #1
27. maj kl. 14:47 af mathon

Definitionen af pufferkapacitet er ikke med i gymnasiepensum.

Grundlæggende skal der være rimelige stofmængder af HA og A-, hvis pufferen ikke skal "ødelægges" ved tilsætning af en mindre mængde stærk syre eller base. Den totale stofmængde/koncentration skal derfor være "rimelig".
Det hjælper ikke, at der kun er en stor stofmængde af HA og en lille stofmængde af  A- eller omvendt.

Pufferligningen
                                    \small \begin{array}{llllll} pH=pK_a+\log\left ( \frac{n_b}{n_s} \right )\\\\ \frac{n_b}{n_s}=10^{pH-pK_a} \end{array}

viser, at forholdet mellem syren og dens korresponderende base har sammenhæng med forskellen mellem
pH og pKa.

Hvis man ikke ønsker, at stofmængden af HA skal overstige stofmængden af A- med mere end faktor 10
og omvendt
haves:

                                    \small \small \begin{array}{llllll}&& pH=pK_a+\log\left ( \frac{n_b}{n_s} \right )\\\\ &&pH=pK_a+\log(10^{-1})=pK_a-1\\\\&& pH=pK_a+\log(10)=pK_a+1\\\\ \textup{i praksis:}\\\\&&pK_a-1\leq pH\leq pK_a+1. \end{array}


Svar #2
27. maj kl. 15:40 af lærke0014

Hvis man nu antager at jeg gerne må gå ud fra betragtninger, kunne det så godt passe at jeg kan beskrive at pufferkapaciteten virker bedst når både nb og ns er det samme? Jeg tænker bare at det er det jeg skal sætte fokus på, og da jeg har om hydrogencarbonats puffer, så sætter jeg vel dens pKs værdi ind i ligningen

Jeg tænker at det kunne se ud som følgende (hvis jeg kendte koncentrationerne eller stofmængderne)

https://prnt.sc/-WL8ty9jeIqv

Ville det så være oplagt at sige at hvis man kendte stofmængderne eller koncentrationerne at det er optimalt at stofmængden af syren og basen begge to skulle være det samme?


Brugbart svar (0)

Svar #3
27. maj kl. 15:55 af mathon

Du mangler argumentation for, at nb = ns er kapacitetsmaksimerende.


Svar #4
27. maj kl. 16:06 af lærke0014

Hvad skal det betyde? har aldrig hørt begrebet "kapacitetsmaksimerende" i kemi før

Betyder det at alt det andet jeg sagde var rigtigt nok?


Svar #5
27. maj kl. 16:19 af lærke0014

altså, Pufferkapaciteten er stor, når nb er stor og ns er stor. men størst, når pKs=pH,


Brugbart svar (0)

Svar #6
30. maj kl. 10:06 af mathon

    Ja.


Brugbart svar (0)

Svar #7
30. maj kl. 11:28 af mathon

                                    Til orientering

Det kan vises
at
                                \begin{array}{lllllll} \beta=\ln(10)\cdot C\cdot \frac{K_a\cdot \left [ H_3O^+ \right ]}{\left (K_a+ \left [ H_3O^+ \right ] \right )^2}& \textup{hvor }\beta\textup{ er pufferkapaciteten og}\\& C\textup{ er totalkoncentrationen}\\\\ \beta_{max}=\frac{\ln(10)}{4}\cdot C\approx 0.576\cdot C \end{array}


Skriv et svar til: pufferligning til at beskrive pufferkapaciteten

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.