Veel belangrijke reacties in de chemie en biochemie zijn pH-afhankelijk, wat betekent dat de pH van de oplossing een belangrijke rol kan spelen bij het bepalen of en hoe snel een reactie plaatsvindt. Buffers - oplossingen die helpen de pH stabiel te houden - zijn dus belangrijk voor het uitvoeren van vele experimenten. Natriumacetaat is een zwak basisch zout en de geconjugeerde base van azijnzuur of azijn. Een mengsel van natriumacetaat en azijnzuur vormt een goede buffer voor zwak zure oplossingen. Er zijn een paar verschillende manieren om een ​​acetaatbuffer te maken, maar een methode is met name eenvoudig en relatief veilig.

Bepaal hoeveel buffer je nodig hebt en welke molariteit je nodig hebt voor je buffer. De molariteit van de buffer is het aantal molen opgeloste stof, of stof opgelost in oplosmiddel, gedeeld door het totale volume van de oplossing. Natriumacetaat zal dissociëren in natriumionen en -acetaat-ionen wanneer het oplost in water. Dientengevolge is de molariteit van het acetaat plus de molariteit van het azijnzuur de totale molariteit van de buffer. De molariteit die u nodig hebt, is afhankelijk van het soort experiment dat u probeert uit te voeren en varieert voor verschillende experimenten. De hoeveelheid buffer die je nodig hebt, varieert ook, dus neem contact op met je instructeur of kijk in het protocol om te zien wat je nodig hebt.

Bepaal de verhouding van azijnzuurconcentratie tot acetaatconcentratie met behulp van de Henderson-Hasselbalch-vergelijking, pH = pKa + log (acetaatconcentratie /azijnzuurconcentratie). De pKa van azijnzuur is 4,77, terwijl de pH die u nodig hebt, afhankelijk is van uw experiment. Omdat u zowel pH als pKa kent, kunt u deze waarden inpluggen om de verhouding van de concentraties te vinden. Als u bijvoorbeeld aanneemt dat u een pH van 4 nodig hebt, kunt u de vergelijking schrijven als 4 = 4,77 + log (acetaat /azijnzuur) of -0,77 = log (acetaat /azijnzuur). Omdat logboekbasis 10 van x = y kan worden herschreven als 10 tot y = x, acetaat /azijnzuur = 0,169.

Gebruik de verhouding van de concentraties en de buffermolariteit om de molariteit te vinden die u nodig hebt voor elk chemisch. Omdat molariteit van acetaat + molariteit van azijnzuur = buffermolariteit, en aangezien u de verhouding van acetaat tot azijnzuur uit stap 2 kent, kunt u deze waarde vervangen door de buffermolariteitsvergelijking om de molariteit van elke component te vinden. Bijvoorbeeld, als de verhouding van de concentraties 0,169, 0,169 = acetaat /azijnzuur, dus (0,169) x azijnzuurconcentratie = acetaatconcentratie is. Substituut (0.169) x azijnzuurconcentratie voor acetaatconcentratie in de buffermolariteitsvergelijking en u heeft een resolutie van 1.169 x azijnzuur = buffermolariteit. Aangezien u de buffermolariteit kent, kunt u dit probleem oplossen om azijnzuurconcentratie te vinden en vervolgens oplossen voor acetaatconcentratie.

Bereken hoeveel azijnzuur en natriumacetaat u moet toevoegen. Onthoud dat wanneer u een stof verdunt, M1 x V1 = M2 x V2, wat betekent dat het oorspronkelijke volume maal de oorspronkelijke molariteit = het uiteindelijke volume maal de uiteindelijke molariteit is. In stap 3 heb je de molariteit van azijnzuur gevonden die je nodig hebt, dus je hebt M2. Je weet hoeveel buffer je nodig hebt, dus je hebt V2. Je kent de molariteit van het azijnzuur (1 M), dus je hebt M1. Je kunt deze getallen gebruiken om V1 op te lossen, de hoeveelheid azijnzuuroplossing die je moet toevoegen, en dan hetzelfde te doen voor het natriumacetaat, dat ook een 1 M oplossing is.

Gebruik de maatcilinder om af te meten het volume natriumacetaat dat u in stap 4 hebt berekend en voeg het toe aan het bekerglas. Doe hetzelfde voor het azijnzuur. Voeg nu genoeg water toe om het totale volume van de oplossing op te voeren tot de totale hoeveelheid buffer die u nodig hebt (de V2-hoeveelheid uit stap 4).

Beweeg of schud zachtjes door de oplossing om er zeker van te zijn dat deze goed gemengd is. Test de pH met uw pH-meter om ervoor te zorgen dat u de juiste pH voor uw experiment hebt.

Tip

Een andere manier om een ​​acetaatbuffer te maken, is door natriumhydroxide aan een azijnzuuroplossing toe te voegen totdat u de gewenste pH bereiken. Natriumhydroxide is een sterke base en daarom gevaarlijker om mee te werken, dus de bovenstaande procedure verdient de voorkeur.

Waarschuwing

Azijn en natriumacetaat zijn irriterende stoffen voor de ogen en milde huidirriterende stoffen. Breng het niet in contact met ogen of huid.