Sådan beregner du pH i en pufferopløsning

Kemi B og A + Biotek A.

Beregning af pH

Vi vil nu se, hvordan man beregner pH for en pufferopløsning. Vi tager udgangspunkt i et eksempel:

Vi siger, vi laver en 1 L opløsning med 0,100 mol CH3COOH og 0,100 mol CH3COO-. Det giver disse aktuelle koncentrationer:

[CH_3COOH]=\frac{0,100\ \mathrm{mol}}{1\ \mathrm{L}}=0,100\ \mathrm{M}

[CH_3COO^{-}]=\frac{0,100\ \mathrm{mol}}{1\ \mathrm{L}}=0,100\ \mathrm{M}

Vi vil nu se, hvordan man beregner pH for dette puffersystem i tre forskellige situationer:

Sådan beregner du pH-værdien ved start (før der er tilsat stærk syre eller stærk base)

Ved opslag i tabel finder vi pKs-værdien for CH3COOH til 4,76.

Vi kan bestemme pH af opløsningen ved at bruge pufferligningen for aktuelle koncentrationer for dette korresponderende syre-base-par:

  pH=pK_s(CH_3COOH)+\mathrm{log}\left ( \frac{[CH_3COO^{-}]}{[CH_3COOH]} \right )

Vi indsætter værdierne i pufferligningen:

pH=4,76+\mathrm{log}\left ( \frac{0,1\ \mathrm{M}}{0,1\ \mathrm{M}} \right )=4,76

Det vil sige, at pH for opløsningen er altså 4,76.

Sådan beregner du pH efter tilsætning af stærk base

Vi siger, vi udtager 100 mL af vores 1 liters pufferopløsning med syrebaseparret CH3COOH og CH3COO-. Vi husker, at denne pufferopløsning har en pH-værdi på 4,76. Koncentrationerne af CH3COOH og CH3COO- ser således ud:

[CH_3COOH]=0,100\ \mathrm{M}

[CH_3COO^{-}]=0,100\ \mathrm{M}

Vi skal nu bestemme stofmængden af henholdsvis CH3COOH og CH3COO- med denne formel:

n=c\cdot V

Vi indsætter c=0,100 M og V=100 mL:

  n(CH_3COOH)=0,100\ \mathrm{M}\cdot 100\ \mathrm{mL}=10,0\ \mathrm{mmol}=0,010\ \mathrm{mol}

n(CH_3COO^{-})=0,100\ \mathrm{M}\cdot 100\ \mathrm{mL}=10,0\ \mathrm{mmol}=0,010\ \mathrm{mol}

Vi prøver nu at tilsætte den stærke base OH- i form af 20,0 mL af en 0,100 M NaOH-opløsning. Vi skal nu beregne, hvor stor en stofmængde af OH- vi tilsætter:

n(OH^{-})=0,100\ \mathrm{M}\cdot 20,0\ \mathrm{mL}=2,00\ \mathrm{mmol}=0,002\ \mathrm{mol}

Når vi tilsætter OH-, sker denne reaktion:

CH3COOH(aq)  +...

Teksten herover er et uddrag fra webbogen. Kun medlemmer kan læse hele indholdet.

Få adgang til hele Webbogen.

Som medlem på Studienet.dk får du adgang til alt indhold.

Køb medlemskab nu

Allerede medlem? Log ind