1 / 26

Henderson-Hasselbach ekvationen

Henderson-Hasselbach ekvationen. . . OBS! Gäller då [syra] och [bas] >> [OH - ], [H 3 O + ]. [HA] [A - ]. pH = p K a – log. HÄRLEDNING: HA(aq) + H 2 O(l) A - (aq) + H 3 O + (aq) [A - (aq) ][H 3 O + (aq)] [HA(aq) ]

alena
Download Presentation

Henderson-Hasselbach ekvationen

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. Henderson-Hasselbach ekvationen   OBS! Gäller då [syra] och [bas] >> [OH-], [H3O+] [HA] [A-] pH = pKa – log HÄRLEDNING: HA(aq) + H2O(l) A-(aq) + H3O+ (aq) [A-(aq) ][H3O+ (aq)] [HA(aq) ] [H3O+ (aq)] = Ka -log [H3O+ (aq)] = -log Ka - log Ka = [HA(aq) ] [A-(aq) ] [HA(aq) ] [A-(aq) ] pH pKa

  2. 12.3 Buffertcapacitet Ideal buffert Bra buffertkapacitet kräver att både syra- och basformfinns i lösning i relativt lika andelar. Gränsen för buffertcapacitet går vid 10:1-förhållande, för [syra]:[bas] vid lägre pH-gränsen och 1:10 för den övre. FRÅGA: Vad innebär detta för pH? 50% 50% HA A- pH = pKa 10 [HA] [A-] [HA] [A-] pH = pKa – log = pKa – 1 – log [HA] [A-] [HA] 10 [A-] pH = pKa – log = pKa + 1 – log pKa – 1 < BRA BUFFERT pH < pKa + 1

  3. 12.4 Titreringstyp: stark syra – stark bas   REAKTION H3O+ + OH- 2 H2O

  4. 12.5 Titreringstyp: svag syra – stark bas SVAG SYRA med STARK BAS Neutralisation av syran Bildning av STARK BAS Förväntat pH vid ekvivalenspunkten:BASISKT

  5. 12.5. Titreringstyp: svag bas – stark syra SVAG BAS med STARK SYRA Neutralisation av basen Bildning av STARK SYRA Förväntat pH vid ekvivalenspunkten:SURT

  6. JV FLS 2(3) KEM A02Allmän- och oorganisk kemiJÄMVIKT i LÖSNINGA: Kap 12Föreläsning 2(3)mer pH, indikatorer och löslighetsprodukt

  7. 3 NYCKELSAMBANDatt veta hur & när man använder             pH & pOHpH = 14 – pOH 1-protonig syra pKa = 14 – pKb2-protonig syra pKa1 = 14 – pKb2pKa2 = 14 – pKb1 3-protonig syra pKa1 = 14 – pKb3pKa2 = 14 – pKb2 pKa3= 14 – pKb1 Ka H2O H3O+ HA (aq) A-(aq) H2A (aq) HA-(aq) A2-(aq) H3A (aq) H2A-(aq) HA2-(aq) A3-(aq) OH- H2O Kb Ka1 Ka2 H2O H3O+ H2O H3O+ OH- H2O OH- H2O Kb2 Kb1 Ka2 Ka1 Ka3 H2O H3O+ H2O H3O+ H2O H3O+ OH- H2O OH- H2O OH- H2O Kb2 Kb3 Kb1

  8. Vad är en indikator?   INDIKATOR:Ett syra/bas par där de två formerna har olika färg! REAKTION: HIn(aq) + H2O In-(aq) + H3O+(aq) Ka, Hin = Ka, HIn stark bas svag syra [In-(aq)][H3O+(aq)] [HIn(aq)] Omslag då [In-(aq)] : [HIn(aq)] = 1:1 Ka, Hin= [H3O+(aq)] pKa, Hi = pH

  9. 12.7 Stökiometri och titrering av polyprotolyter H3PO4 9.94 ; pH = ½(pKa2 + pKa3) 4.72; pH = ½(pKa1 + pKa2)

  10. LÖSLIGHETSJÄMVIKTER Salter – en kombination av katjoner och anjoner – kan varamycket olika lösliga i vatten! “…. A barium sulphate suspension in water is the universal contrast medium used for examination of the upper gastrointestinal tract.” KÄLLA: http://www.e-radiography.net/contrast_media/contrast_media_introduction.htm NaCl – ”salt”mkt lättlösligt

  11. Löslighetsjämvikter & biorelevans TYPISKA OMRÅDEN & FRÅGESTÄLLNINGAR:några exempel... det finns mycket mer! VattenkvalitetFe(II/III), Cr(III-VII), Pb(II), Al(III) ”Bioavailability” av spårmetallerCu(II), Ni(II), Mn(II) Läckage av metalljoner från gruvmiljö/deponier Fe(II/III), Ni(II/III), Pb(II/IV),Hg(I/II), Ag(I), Au(III/I) ToxicitetFe(II/III), Ni(II/III), Pb(II/IV),Hg(I/II), Ag(I), Cd(II) FunktionNa(I), K(I) Metallothioniner är svavel-innehållande protein som används för att transporteratex Cu(II) och Hg(II).Ksp (CuS) = 1.3 E-36*Ksp (HgS) = 1E-53* *dvs mkt liten tendens till frisläppning av M(II) – mer om detta senare!

  12. 12.8 Löslighetsprodukt   BEGREPP:Löslighetsprodukt – ett mått på lösligheten en jämvikt som alla andra! EXEMPEL:Upplösning av Bi2S3(s) Bi2S3(s) 2 Bi3+(aq) + 3 S2-(aq) Ksp Ksp = a(Bi3+(aq))2 a(S2-(aq))3Ksp = [Bi3+(aq)]2 [S2-(aq)]3Ksp litet för svårlösliga salter; Ksp (Bi2S3(s)) = 1.0E-97 M4

  13. JV FLS 3(3) JÄMVIKT i LÖSNINGA: Kap 12Föreläsning 3(3)mer löslighetsprodukt! KEM A02Allmän- och oorganisk kemi

  14. Repetition • Henderson-Hasselbach ekvationen för beräkning av pH i ”buffert” • - OK att använda • - viktigast att förstå när den är applicerbar • - egentligen helt onödig! • Buffertkapacitet • bra pH område ca ; pKa – 1 < pH < pKa + 1Utseende titrerkurva • Stark syra + stark bas; ekvivalenspunkt vid pH = 7- Svag syra + stark bas; ekvivalenspunkt vid pH > 7 (stark bas genereras)- Svag bas + stark syra; ekvivalenspunkt vid pH < 7 (stark syra genereras)- Titrerkurva polyprotolyter; H2SO4, H2SO3, H2CO3, H3PO4 + stark bas (OH-) • Indikatorer- Funktion och använding (varför fungerar de? Matchning av indikator  titrering)Löslighetsprodukt – mer om detta idag!

  15. 12.9 ”The common ion effect”vad heter detta på svenska?     BAKGRUND Många metalljoner bildar hydroxider vid pH  7 som faller ut. Den fria metalljonhalten bestäms av löslighetsprodukten, Ksp REAKTION – exempel Al3+ETT RIKTIGT EXEMPEL (oktober 2010) Al3+(aq) + H2O Al(OH)3(s) + 3H+ (HR bara i sur miljö!) ÖVER pH ca 7.5 beskrivs detta bäst av reaktionen: Al(OH)3(s) Al3+(aq) + 3 OH-(aq)Ksp= 1.0E-33 Tabell 12.4 a=1 s 3s Uppskattning av ca halt Al3+ över Al(OH)3(s): s(3s)3 = Ksp s = 2.5E-9 M (OBS! Ej HR heller...) FRÅGA: Kan man sänka halten Al3+(aq) ytterligare?

  16. Strategi för sänkning av metalljonhalt   TILLSATS AV MER OH- SKJUTER JÄMVIKTEN ÅT VÄNSTER (reaktanter) BERÄKNING för olika [OH-] Al(OH)3(s) Al3+(aq) + 3 OH-(aq)Ksp= 1.0E-33 Tabell 12.4 a = 1 s [OH-] Generellt uttryck för Ksp: Ksp = s[OH-]3 [OH-] Ksp s = [Al3+(aq)] 1E-7 s(1E-7)3 1.0E-120.1 s(0.1)3 1.0E-301.0s(1.0)3 1.0E-33 4.0s(4.0)3 1.5E-35 SLUTSATS: Förvaring i basisk miljöminimerar Al3+(aq) MEN! Det blir problemdå det läcker ut och pH stiger!

  17. Vad finns mer i rödslam?bildas vid framställing av Al(s) • Bauxiten består av aluminiumoxid och aluminiumhydroxid, men även järnmineral*, titanoxider** och aluminiumsilikater***.[1] • *Sannolikt Fe(OH)3(s) dvs rost! • ** Tex TiO, – vitt pigment som används i färg • *** Silikater SiO2 – vanlig sand VAD ÄR FARLIGT?! OH-(aq)pga det höga koncentrationenNaOH/KOH täcker sannolikt torra partiklar- Tungmetaller kan inte uteslutas; ex) Hg, Cr, As- Partiklar [1] KÄLLA: Jernkontoretsforskning; Rapport nr D182, 2004-08-16 U Lindunger & E Stark

  18. Beräkna effekten av ”utsaltning” EXEMPEL 12.9 Beräkna lösligheten av AgCl(s) i NaCl(aq)VAD VÄNTAR VI OSS? !

  19. 12.10 Utfällningar PROBLEM: Analys av lösningar med flera metalljoner STRATEGI: Fäll ut metaljonerna selektivt tex vid olika pH och/eller tillsatser analys av färre metaljoner åt gången Fe2+(aq) Ni2+(aq) Ag+ (aq) + OH- + OH- Ni2+(aq) Ag+ (aq) Ag+ (aq) Ni(OH)2(s) Fe(OH) 2(s)

  20. Hur vet man att ”allt” faller ut och rätt jon finns i lösning? Fe2+(aq) Ni2+(aq) + OH- Ag+ (aq) + OH- Ni2+(aq) Ag+ (aq) Ag+ (aq) Ni(OH)2(s) Fe(OH)2(s) SVAR: Löslighetskonstanterna bestämmer! REDKAP: Fällning bildas då Q* > Ksp * För upplösning av salt M(OH)n är Q = [Mn+]start([OH] start)n

  21. Blandning av 2 lösningar – vad faller ut? EXEMPEL 12.10 Faller något ut om lika volymer 0.2 M Pb(NO3)2(aq) och KI(aq) blandas?

  22. 12.11 Selektiv utfällning Användning av Ksp för att förutsäga i vilken ordning salter faller ut EXEMPEL 12.11 Utfällning av Mg2+ och Ca2+ ur havsvattenm.hj.a. fast NaOH(s)

  23. 12.12 Att lösa upp utfällningar   Fe2+(aq) Ni2+(aq) Ag+ (aq) + OH- + OH- Ni2+(aq) Ag+ (aq) Ag+ (aq) Ni(OH)2(s) Fe(OH)2(s) Måste lösas upp innan analys STRATEGI:Manipulering av jämviktsläget Ni(OH)2(s) Ni2+(aq) + 2 OH- + H3O+ 2 H2O

  24. Strategierexempel olika salter             HYDROXIDER – tillsats av syra Ex) Ni(OH)2(s) Ni2+(aq) + 2 OH- (aq) OH- + H3O+ 2 H2O KARBONATER – tillsats av syra Ex) ZnCO3(s) Zn2+(aq) + CO32- (aq) CO32- + 2 H3O+ H2CO3 SULFIDER – tillsats av oxiderande syra Ex) CuS(s) Cu2+ (aq) + S2- (aq) 3 S2- + 8 HNO3 2 S(s) + 2 NO(g) + 4 H2O(l) + 6 NO3-

  25. 12.13 Komplexbildning     Ytterligare en strategi för upplösning av svårlösliga salterSPECIELLT LÄMPLIG FÖR ÖVERGÅNGSMETALLERNA!Fenomen: ”Maskering av metalljoner” Ag+ AgCl(s) Ag+(aq) + Cl- (aq) Ag+(aq) + 2 NH3 (aq) Ag(NH3)2+(aq) Ag+ EXEMPEL 12.12: Hur mycket AgCl(s) löses i 0.1 M NH3 ?

  26. 12.14 Kvalitativ analys PROBLEM: Komplexa provblandingar svåranalyserade STRATEGI: Separera h.hj.a selektiv utfällningstandardiserade metoder finns med protokoll! + HCl(aq) + H2S(g) + NH3(aq) Dekanteraovanlösningen Dekanteraovanlösningen SUR SUR BASISK Hg2Cl2PbCl2AgCl Sb2S3 Bi2S3 HgS, CuS, CdS ZnS, NiSFeS, MnS

More Related