Come tamponare una soluzione con un pH di 12?
Risposta:
Trovi un acido con a #"p"K_"a"# vicino a 12. Quindi fai una soluzione dell'acido e della sua base coniugata nelle proporzioni corrette.
Spiegazione:
Gli unici acidi comuni con #"p"K_a" ≈ 12# impianti completi per la produzione di prodotti da forno #"H"_3"PO"_4# con i #"p"K_text(a3) = 12.35# e acido ascorbico, #"H"_2"C"_6"H"_6"O"_6# con i #"p"K_text(a2) = 11.79#.
Usiamo #"H"_3"PO"_4#.
Come prepareresti 1.000 L di tampone fosfato 0.1000 mol / L?
Dovremo usare #"Na"_2"HPO"_4"·12H"_2"O"# come l'acido e #"Na"_3"PO"_4"·12H"_2"O"# come base coniugata.
L'equazione chimica è
#"HPO"_4^"2-" + "H"_2"O" ⇌ "H"_3"O"^+ + "PO"_4^"3-"#; #"p"K_text(a3) = 12.35#
or
#"HA" + "H"_2"O" ⇌ "H"_3"O"^+ + "A"^"-"#; #"p"K_text(a) = 12.35#
The Equazione di Henderson-Hasselbalch is
#"pH" = "p"K_"a" + log(("[A"^"-""]")/(["HA"]))#
#12.00 = 12.35 + log(("[A"^"-""]")/(["HA"]))#
#log(("[A"^"-""]")/(["HA"])) = "12.00 – 12.35" = "-0.35"#
#("[A"^"-""]")/(["HA"]) = 10^"-0.35" = 0.447#
#["A"^"-"] = "0.447[HA]"#
Così,
#["A"^"-"] + "[HA]" = "0.1000 mol/L"#
#"0.447[HA]" + "[HA]" = "1.447[HA]" = "0.1000 mol/L"#
#"[HA]" = ("0.1000 mol/L")/1.447 = "0.069 13 mol/L"#
#["A"^"-"] = "0.447[HA]" = "0.447 × 0.069 12 mol/L" = "0.0309 mol/L"#
Quindi ti lavi #"0.069 13 mol (23.24 g) Na"_2"HPO"_4"·12H"_2"O"# e #"0.0309 mol (11.74 g) Na"_3"PO"_4"·12H"_2"O"# in un matraccio tarato da 1 litro.
Quindi aggiungi abbastanza acqua per produrre 1.000 L di soluzione.