Puffersystemer: opgaver og pH-beregninger

Forklar hvad man forstår ved et puffersystem, og hvorledes man beregner pH for en pufferopløsning.

Puffersystemet ”dæmper” pH-ændringen ved tilsætning af stærk syre eller stærk base.

pH=pKs+logBS Pufferligningen

pH=pKs+lognbns Omskrevet

Opgave 2

10,0 mL 0,100 M CH3COOH

+

5,00 mL 0,100 M NaOH.

Beregn opløsningens pH-værdi.

Hint1: Beregn først stofmængderne for CH3COOH og NaOH

n=c (mol/L)·V (L)

nCH3COOH =0,1 mol/L·0,010 L =0,001 mol

nNaOH=0,1 mol/L·0,005 L=0,0005 mol

nCH3COOH =0,1 M10 mL =0,01 mol

nNaOH=0,1 M5 mL=0,02 mol

Hint 2: Opskriv herefter reaktionsskemaet med angivelser af stofmængderne før og efter sammenblanding.

CH3COOH

NaOH

?

CH3COONa

H2O

Før

0,001 mol

0 mol

0,001 mol

Tilsat

0 mol

0,0005 mol

0 mol

Efter

0,0005 mol

0 mol

0,0015 mol

Hint 3:pH kan nu beregnes ved hjælp af pufferligningen

Før: pH=4,76+log?0,001 mol0,001 mol?=4,76

Efter: pH=4,76+log0,0005 mol0,0015 mol=4,76+loge·-1,098612=4,282879

Efter: pH=4,76+log0,0015 mol0,0005 mol=4,76+loge·1,098612=5,237121

pH=4,76+log0,0005 mol0,001 mol=4,76-0,6931472ln10=4,45897

Opgave 3

50 mL 0,2 M NaH2PO4

+

50 mL 0,2 M Na2HPO4.

Beregn opløsningens pH-værdi.

n=c (mol/L)·V (L)

nNaH2PO4 =0,2 mol/L·0,050 L =0,01 mol

nNa2HPO4=0,2 mol/L·0,050 L=0,01 mol

Før: pH=7,21+log0,001 mol0,001 mol=7,21

Opgave 4

Der tilsættes nu 1 mL 2M NaOH til opløsningen i opgave 3. Beregn pH-værdien.

n=c (mol/L)·V (L)

nNaOH =2 mol/L·0,001 L =0,002 mol

H2PO4-

OH-