E tulajdonságuk azzal magyarázható, hogy a bennük kialakult disszociációs egyensúlyok következtében olyan meghatározott oxónium-ion koncentrációjuk van, ami külsı hatásra is csak kis mértékben változik. A legegyszerőbb puffer-oldatok valamilyen gyenge savat és annak sóját (pl. nátrium-acetát ecetsav), vagy gyenge bázist és annak sóját (pl ammónia - ammónium-klorid) tartalmazzák, pH-juk a sav és só, illetve a bázis és só viszonylagos koncentrációjától függ: [sav] [bázis] H 3O + = K s ⋅ OH − = K b ⋅ [só] [só] [] [] 14. Mekkora a CH3COOH/CH3COONakoncentráció-arány abban a pufferoldatban, amelyben a pH = 4, 45? (Ks = 1, 75 ⋅10-5 mol/dm3) [sav] [sav] 10 − pH H 3O + = K s ⋅ [H3O+] = 10-pH = [só] [só] Ks -4, 45 3 -5 3 [CH3COOH] / [CH3COONa] = 10 mol/dm / 1, 75 ⋅10 mol/dm = 2, 03 [] 15. Mekkora a pH abban az ammónia – ammónium-klorid pufferben, amelyben cm(bázis) = 8, 500 g/dm3 NH3 és cm(só) = 10, 70 g/dm3 NH4Cl van? (Kb = 1, 79·10-5 mol/dm3) c m(bázis) ⋅ M NH 4Cl c c [bázis] [NH 3] = m(bázis) [NH 4 Cl] = m(só) OH − = K b ⋅ OH − = K b ⋅ M NH 3 M NH 4 Cl [só] M NH3 ⋅ c m(só) [ pOH = -1· lg [OH−]] [] pH = 14, 00 - pOH 7 [OH−] = 1, 79·10-5 mol/dm3 · 8, 500 g/dm3 · 53, 49 g/dm3 / (17, 03 g/mol · 10, 70 g/dm3) [OH−] = 4, 466·10-5 mol/dm3 pOH = -1 · lg 4, 466·10-5 = 3, 35 pH = 14, 00 - 3, 35 = 10, 65 Feladatok 1.
Pl. egy HA savmolekula vízzel a következıképpen reagál: HA + H2O H3O+ + A– [H 3 O +] ⋅ [A -] A folyamat egyensúlyi állandója: K= [HA] ⋅ [H 2 O] Híg oldatokban a víz koncentrációja gyakorlatilag állandónak tekinthetı, ezért a kifejezés mindkét oldalát megszorozva vele egy új állandót kapunk: Ksa sav disszociáció-állandója K s = K ⋅ [ H 2 O] = [H 3 O +] ⋅ [A -] [HA] Hasonló megfontolások alapján a B bázis (pl. NH3, aminok) erısségére a B + H2O HB+ + OH– reakció alapján a K b = [HB +] ⋅ [OH -] [B] disszociáció-állandót kapjuk. Vagyis mind a két sav-bázis elmélet alapján azonos értelmezéső a disszociáció-állandó fogalma. Erıs savakban a hidrogénion kicserélıdés a vízzel gyakorlatilag teljes, azaz pl. a 0, 1 mol/dm3 koncentrációjú HClO4, H2SO4, HCl és HNO3 oldatában a molekulák teljes mértékben disszociált alakban vannak jelen. HClO4 + H2O ⇒ H3O+ + ClO4– Ezzel szemben a középerıs vagy gyenge savak, illetve bázisok oldatában a hidrogénion-kicserélıdés csak részleges. HClO2 + H2O H3O+ + ClO2– A BRØNSTED-LOWRY-elmélet a kationokat következetesen savnak tekinti, mint ahogy az pl.
Mivel az aktivitásnak nincs dimenziója, K⊖ dimenzió nélküli mennyiség. A disszociációs termékek aktivitásának szorzata a számlálóban, a reaktánsok aktivitásának szorzata a nevezőben szerepel. Az ecetsav pKa-jának változása az ionerősség függvényében Mivel az aktivitás a koncentráció és az aktivitási együttható (γ) szorzata, a fenti definíció felírható az alábbi formában is: ahol [HA] a HA koncentrációját, Γ pedig az aktivitási együtthatók hányadosát jelöli. Hogy kiküszöböljék az aktivitás alkalmazásából származó nehézségeket, a disszociációs együtthatókat, amikor lehetséges, nagy ionerősségű közegben határozzák meg, azaz olyan körülmények között, amikor Γ mindig állandónak vehető. [8] Ilyen közeg lehet például a 0, 1 M nátrium-nitrát vagy 3 M kálium-perklorát oldat (1 M = 1 mol·dm−3, a moláris koncentráció mértékegysége). Ezen kívül – a legtöményebb oldatok kivételével – feltételezhető, hogy a víz koncentrációja – [H2O] – állandó, körülbelül 55 mol·dm−3. K⊖-t elosztva a konstans tagokkal, és az oxóniumion koncentrációját [H+]-val jelölve az alábbi kifejezést kapjuk: az általánosan használt definíció.
Mivel ez a következő összefüggést eredményezi a pH és a pOH között: \ kezdődik \ text + \ text < pOH >= 14 \ end Az erős bázisok pH-értéke a következőképpen számítható: \ kezdődik pH = 14 + \ lg \ bal (c_0 (>) \ jobb) \ end Gyenge alapok Gyenge bázisok esetén is a pH-érték kiszámítása ugyanazzal a képlettel működik, mint a gyenge savak esetében, csak arra kell vigyáznunk, hogy ez először kiszámolja a pOH-értéket. Ebből kiszámoljuk a pH-értéket. A következő képlet eredményez itt: \ kezdődik pH = 14 - \ frac \ cdot \ balra (\ textK_ \ text - c_0 () \ right) \ end 4. 20 az 5 pontból 174 leadott szavazat alapján. Online alkohol kalkulátor Számítsa ki az online alkoholt Számolja ki a tápértékeket az FDDB segítségével - Sassy módszere a GetFit Fitness segítségével A testtömeg-index és a derékméret kiszámítása - B. Válás költség kalkulátor - Számítsa ki a váló költségeket Ezrelék kalkulátor - számítsa ki a vér alkoholkoncentrációját
Öntsünk egy Erlenmeyer lombikba 10 cm 3 1, 0 mol/dm 3 ecetsav- és 1, 0 mol/dm 3 nátrium acetát oldat 1:1 arányú keverékét (puffer oldat). Egy másik Erlenmeyer lombikba pedig tegyünk 10 cm 3 desztillált vizet. Ezután a lombikokba tegyünk egy-egy csepp metilnarancs indikátort. Bürettából adjunk mindkét kémcső tartalmához cseppenként reagens sósavoldatot, míg az indikátor savas kémhatást nem mutat. Jegyezzük fel a két esetben felhasznált sósavoldat mennyiségét! Puffer oldat Nem puffer oldat oldat 10 cm 3 1, 0 mol/dm 3 ecetsav + 10 cm 3 desztillált víz 10 cm 3 1, 0 mol/dm 3 nátrium acetát Metilnarancs, 1 1 csepp Fogyott HCl oldat, cm 3 Ismétlő kérdések: Milyen ionok okozzák a savas illetve lúgos kémhatást? Mi a sav és bázis? Mik a sav-bázis indikátorok? Soroljon fel indikátorokat. Jellemezze a hozzájuk tartozó színeket! Mik a pufferoldatok? Hogyan vizsgáltuk a pufferoldatokat?