Mam kilka wątpliwości związanych z buforami, w dostępnych mi źródłach niczego nie znalazłam, sama wydedukowałam rozwiązania, ale nie wiem, czy są dobre. Na pytania 2 i 3 nie znam odpowiedzi.
Czy mógłby mi ktoś podpowiedzieć? Kolokwium za niedługo.
Pytania:
1. Opisz wpływ stężenia roztworu na stężenie jonów wodorowych w mieszaninie buforowej – wraz ze wzrostem stężenia roztworu, maleje stężenie jonów H+ w mieszaninie buforowej?
2. Wyjaśnij, czy zdolność buforowania kwasów i zasad buforu octanowego o pH=5,5 różni się i dlaczego?
3. Porównaj zdolność buforowania kwasów i zasad przez bufor octanowy o pH=5 i pK=4,8.
4. Od czego zależy pH mieszaniny buforowej? Od ilości jonów wodorowych w tej mieszaninie - im jest ich więcej, tym pH mieszaniny buforowej będzie niższe?
Bufory
- Giardia Lamblia
- Posty: 3156
- Rejestracja: 26 cze 2012, o 20:19
Re: Bufory
Nie. Zastanów się - odnosząc się do równania - jak zmienia się pH roztworu wraz z jego rozcieńczaniem/zatężaniem.Rosaline pisze:1. Opisz wpływ stężenia roztworu na stężenie jonów wodorowych w mieszaninie buforowej – wraz ze wzrostem stężenia roztworu, maleje stężenie jonów H+ w mieszaninie buforowej?
Jeżeli mamy bufor octanowy, to zasadą są jony CH3COO- (np. pochodzące z octanu sodu), a kwasem CH3COOH.
Podstaw do powyższego równania wartość pH i wylicz stosunek stężeń obydwu czynnych składników buforu (tych, które odpowiadają za buforowanie). Następnie zastanów się, jak ta dysproporcja wpływa na różnicę w zdolności buforowania kwasu i zasady (jednego zbuforuje nam więcej, a drugiego mniej).Rosaline pisze:2. Wyjaśnij, czy zdolność buforowania kwasów i zasad buforu octanowego o pH=5,5 różni się i dlaczego?
Jeżeli nie jest jasne - napisz sobie równania reakcji.
J.wRosaline pisze:3. Porównaj zdolność buforowania kwasów i zasad przez bufor octanowy o pH=5 i pK=4,8.
Jakby pytanie brzmiało od czego zależy pH roztworu - ok. Jednak pytają się o bufory, czyli już o konkretne związki.Rosaline pisze:4. Od czego zależy pH mieszaniny buforowej? Od ilości jonów wodorowych w tej mieszaninie - im jest ich więcej, tym pH mieszaniny buforowej będzie niższe?
pH buforu zależy od stosunku stężeń zasady do kwasu (oraz od mocy kwasu wchodzącego w skład buforu).
Re: Bufory
Pierwsze rozumiem (chyba), bo kiedy zatężamy roztwór, logarytm rośnie, pH i stężenie jonów wodorowych rośnie. Podczas rozcieńczania pH się zmniejsza, a stężenie H+ maleje. Tak?
Drugie i trzecie niejasne, mimo, że rozpisałam reakcje:
CH3COOH + OH- CH3COO- + H2O
CH3COO- + H+ CH3COOH
po podstawieniu do wzoru:
5,5 = pKa + ?
Na chłopski rozum pH=5,5 mówi, że więcej jest jonów wodorotlenowych niż wodorowych, więc więcej jest CH3COO-, które będą wyłapywały H+ w większej ilości niż CH3COOH wyłapie OH-. Więc zdolność buforowania kwasów jest większa niż zasad, tak?
I jeszcze pytanie, które nie wiem dlaczego pominęłam w pierwszym poście: z czego wynika fakt, że zakres stosowalności buforów wynosi około 1 jednostki pH w pobliżu do pKa? Wszędzie piszą, że tak jest, ale nigdzie - dlaczego.
Drugie i trzecie niejasne, mimo, że rozpisałam reakcje:
CH3COOH + OH- CH3COO- + H2O
CH3COO- + H+ CH3COOH
po podstawieniu do wzoru:
5,5 = pKa + ?
Na chłopski rozum pH=5,5 mówi, że więcej jest jonów wodorotlenowych niż wodorowych, więc więcej jest CH3COO-, które będą wyłapywały H+ w większej ilości niż CH3COOH wyłapie OH-. Więc zdolność buforowania kwasów jest większa niż zasad, tak?
I jeszcze pytanie, które nie wiem dlaczego pominęłam w pierwszym poście: z czego wynika fakt, że zakres stosowalności buforów wynosi około 1 jednostki pH w pobliżu do pKa? Wszędzie piszą, że tak jest, ale nigdzie - dlaczego.
- Giardia Lamblia
- Posty: 3156
- Rejestracja: 26 cze 2012, o 20:19
Re: Bufory
Nie. C = n/V. n jest stałe podczas całego procesu dodawania/odparowywania rozpuszczalnika (wody). Zmienia się V (objętość).Rosaline pisze:Pierwsze rozumiem (chyba), bo kiedy zatężamy roztwór, logarytm rośnie, pH i stężenie jonów wodorowych rośnie. Podczas rozcieńczania pH się zmniejsza, a stężenie H+ maleje. Tak?
Czasady = nzasady/V
Ckwasu = nkwasu/V
Jak widzisz V jest wspólne dla obydwu (są w tym samym roztworze). W związku z tym stosunek stężenia kwasu do zasady (lub zasady do kwasu) nie zmienia się podczas rozcieńczania/zatężania roztworu. Jeżeli nie zmienia nam się Czasady / Ckwasu, to pH (zgodnie z równaniem) również się nie zmienia.
Jeżeli mamy więcej kwasu octowego niż anionów octanowych, to roztwór przyjmie proporcjonalnie więcej jonów OH- (zasady) niż kationów hydroniowych (kwasu) bez zmiany pH (zakres buforowania).Rosaline pisze:Drugie i trzecie niejasne, mimo, że rozpisałam reakcje:
CH3COOH + OH- CH3COO- + H2O
CH3COO- + H+ CH3COOH
Powiedzmy, że masz w buforze 2 mole CH3COOH i 0,1 mola CH3COO-CH3COO-. Roztwór taki zbuforuje znacznie więcej zasady (OH-) niż kwasu (H3O+).
Po wyliczeniu Mamy 5x więcej zasady niż kwasu. Wobec tego roztwór tego buforu ma znacznie większą zdolność buforowania kwasu niż zasady.Rosaline pisze:5,5 = pKa + ?
Cóż, nie. pH = 5,5 świadczy o tym, ze mamy pH kwasowe. W wypadku buforów nic nam to nie mówi o tym, czy więcej jest części kwasowej, czy też zasadowej buforu. Jeżeli miałabyś roztwór H3PO4 o pH = 5,5, to czy logiczne jest dla Ciebie jakich jonów jest najwięcej? Bez znajomości stałych dysocjacji obawiam się, że możesz jedynie strzelić.Rosaline pisze:Na chłopski rozum pH=5,5 mówi, że więcej jest jonów wodorotlenowych niż wodorowych, więc więcej jest CH3COO-, które będą wyłapywały H+ w większej ilości niż CH3COOH wyłapie OH-. Więc zdolność buforowania kwasów jest większa niż zasad, tak?
Najlepiej przyrównywać pH do mocy kwasu, ale to już do tłumaczenia trochę bardziej skomplikowane, a w każdym opracowaniu o buforach musi być o tym wspomniane.
Nie dotyczy to wszystkich buforów i jest to dość duże uproszczenie. Po prostu dodając taką ilość kwasu/zasady (wchodząc od stanu pH = pKa), która zmieni nam wartość pH o 1, w całości pozbędziemy się z roztworu buforu części kwasowej/zasadowej. Wynika to z równania Hendersona-Hasselbalcha. Na konkretnym przykładzie:Rosaline pisze:I jeszcze pytanie, które nie wiem dlaczego pominęłam w pierwszym poście: z czego wynika fakt, że zakres stosowalności buforów wynosi około 1 jednostki pH w pobliżu do pKa? Wszędzie piszą, że tak jest, ale nigdzie - dlaczego.
Jeżeli pH - pKa = 1, to Czyli mamy 10x więcej zasady niż kwasu. W związku tym z tym zdolność buforowania zasady (jonów OH-) została praktycznie wyczerpana.
Re: Bufory
ale dałam się podejść.Giardia Lamblia pisze:pH (zgodnie z równaniem) również się nie zmienia.
Więc stężenie roztworu nie ma wpływu na stężenie jonów wodorowych buforu? Podpucha jakaś?
Rozumiem, ale co daje nam podana wartość pH w zad. 2?Giardia Lamblia pisze:Jeżeli mamy więcej kwasu octowego niż anionów octanowych, to roztwór przyjmie proporcjonalnie więcej jonów OH- (zasady) niż kationów hydroniowych (kwasu) bez zmiany pH (zakres buforowania).
Powiedzmy, że masz w buforze 2 mole CH3COOH i 0,1 mola CH3COO-CH3COO-. Roztwór taki zbuforuje znacznie więcej zasady (OH-) niż kwasu (H3O+).
Mamy tylko jedną daną".
Trzecie już ogarniam!
- Giardia Lamblia
- Posty: 3156
- Rejestracja: 26 cze 2012, o 20:19
Re: Bufory
Jasne, że jakieś tam różnice będą, nie tylko ze względu na to. Jednakże równanie wystarcza nam do przewidywania pH.Rosaline pisze:Więc stężenie roztworu nie ma wpływu na stężenie jonów wodorowych buforu? Podpucha jakaś?
Przecież zad 2 już rozwiązane pH umożliwia Ci obliczenie stosunku stężeń zasady do kwasu (wiesz, czego jest więcej).Rosaline pisze:Rozumiem, ale co daje nam podana wartość pH w zad. 2?
Mamy tylko jedną daną".
Tak, różni się, bo masz więcej anionów octanowych niż kwasu (policzyłaś dzięki zajomości pH) w związku z czym możesz zbuforować H3O+ niż OH-
Re: Bufory
Dramat te bufory, ale teraz ogarnęłam.Giardia Lamblia pisze:Przecież zad 2 już rozwiązane
Dziękuję bardzo!
-
- Podobne tematy
- Odpowiedzi
- Odsłony
- Ostatni post
-
- 1 Odpowiedzi
- 12522 Odsłony
-
Ostatni post autor: Jakub2833
23 mar 2016, o 21:20
-
- 5 Odpowiedzi
- 5535 Odsłony
-
Ostatni post autor: karuzelczyk
31 paź 2023, o 20:19
-
- 0 Odpowiedzi
- 14249 Odsłony
-
Ostatni post autor: medycznaaa
10 sty 2015, o 15:18
-
- 0 Odpowiedzi
- 13056 Odsłony
-
Ostatni post autor: wagnerania
15 cze 2014, o 06:33
Kto jest online
Użytkownicy przeglądający to forum: Obecnie na forum nie ma żadnego zarejestrowanego użytkownika i 12 gości