Cómo determinar el pKa de un ácido Desconocido

March 15

Cómo determinar el pKa de un ácido Desconocido


El pKa de un ácido es una medida de su resistencia: cuanto menor es el pKa, más fuerte es el ácido. El ácido clorhídrico tiene un pKa de -8, por ejemplo, mientras que el ácido acético (vinagre) tiene un pKa de 4,8. La determinación de la pKa de un ácido desconocido es una asignación común en clases de laboratorio introductorias; también es posible que pueda necesitar para hacer esta medición como parte de un experimento más avanzado.

instrucciones

1 Asegúrese de que está usando gafas de seguridad y guantes antes de empezar.

2 Medir 40 ml de la solución de ácido desconocida usando la probeta graduada; tratar de ser lo más preciso posible. Se vierte en el vaso y poner el vaso en la placa de varilla de agitación magnética. Tenga mucho cuidado con el ácido; Si usted no sabe lo que es, usted no tiene ninguna garantía de que no es corrosivo o tóxico.

3 Enjuáguese la bureta con la solución de hidróxido de sodio 0,1 molar (NaOH), teniendo cuidado de no derramar parte del NaOH - es altamente corrosivo. Una buena manera de aclararlo es cerrar la llave de paso, se vierte un poco de NaOH en en la parte superior con el embudo, coloque un vaso de precipitados de residuos debajo de la bureta y abrir la llave de paso para permitir que la solución y el aire a agotarse. Repita este proceso, pero esta vez, cerrar la llave de paso delante de toda la solución haya salido de la bureta. Llenar la bureta al menos hasta la mitad con una solución de NaOH. Tenga especial cuidado durante este procedimiento que no intenta verter NaOH desde cerca o por encima del nivel del ojo - la parte superior de la bureta debe estar por debajo de sus ojos cuando usted hace esto.

4 Medir el volumen de NaOH en la bureta utilizando las marcas en el cristal. Asegúrese de leer el nivel de la parte inferior del menisco (la depresión cóncava en la superficie del agua). Anote el volumen en su cuaderno; utilizar el programa de gráficos de Excel u otro para crear una hoja de cálculo.

5 Añadir la barra de agitación a la solución ácida. Girar la placa de varilla de agitación y vaya aumentando gradualmente el ajuste - aumentarlo demasiado rápido y la barra de agitación no funcionará correctamente. La barra agitadora debe girar a su alrededor lentamente para mantener el líquido en el vaso de precipitados en circulación.

6 Inserte el medidor de pH en la solución de ácido, pero no permita que entre en contacto con la barra de agitación - medidores de pH son caros, y vale la pena su tiempo para evitar dañarlos. Medir y registrar el pH de la solución de ácido.

7 Elaborar una tabla usando la hoja de cálculo, lista de pH en una columna y el volumen de NaOH en otro.

8 Abrir lentamente la llave y dejar que gotee solución de NaOH en el vaso hasta que haya añadido 2 ml. Parar y registrar el pH y la cantidad de NaOH añadido (2 ml). Repita este procedimiento hasta que el cambio de pH asociado con una sola adición de 2 ml es de 0,2 puntos de pH o mayores.

9 Añadir 1 ml de NaOH y luego se detiene y el registro de pH. Repita este procedimiento hasta que el cambio de pH asociado con un solo 1 ml de reactivo de valoración (solución re-agente de la concentración determinada con precisión) es de 0,2 puntos de pH o mayores, luego cambiar a la adición de 0,5 ml de NaOH. Una vez que el cambio de pH asociados con un solo 0,5 ml de reactivo de valoración es de 0,2 puntos de pH o más, cambiar a la adición de 0,1 ml a la vez.

10 Continuar añadiendo NaOH pH y grabar hasta que la solución en el vaso alcanza pH 11.

11 Limpiar su cristalería, equipos y área de trabajo, a continuación, retirar y desechar los guantes. Recuerde que los líquidos corrosivos (incluyendo tanto su solución de ácido desconocida y solución de NaOH) nunca se deben verter por el desagüe - pertenecen en cubo de residuos peligrosos de su laboratorio de la escuela en su lugar. Asegúrese de neutralizar cualquier derrame de ácido o base con ácido bicarbonato de sodio / ácido cítrico según corresponda.

12 El uso de otro programa de gráficos de Excel o, introduzca los datos que ha grabado durante el experimento y representarla gráficamente. Asumiendo que su ácido es monoprótico (es decir, dona sólo un protón), que es habitual para valoraciones de la clase de laboratorio de licenciatura, encontrará el gráfico será más o menos sigmoide o en forma de S. Tenga en cuenta la parte de la gráfica, donde el pH cambió muy rápidamente (es decir, la línea se hace muy empinada) y encontrar el centro de esta parte empinada. Este es su punto de inflexión.

13 Tenga en cuenta el volumen de NaOH añadido para alcanzar el punto de inflexión. Una vez más, asumiendo que su ácido es monoprótico, el número de moles de NaOH agregados son igual al número de moles de ácido desconocido originalmente presente. Un lunar mide la cantidad de sustancia; un mol es igual a 6,022 x 10 ^ 23 moléculas, iones o átomos.

14 Anote el volumen de NaOH requerido para ir de un tercio de la forma, la mitad del camino y dos tercios de la manera de el punto de inflexión. Encuentra el pH en estos puntos en su gráfica.

15 Calcule el pKa en cada uno de estos tres puntos usando la ecuación de Henderson-Hasselbach:

pH = pKa + log [B] / [A], en la que "B" es la base conjugada y "A" es el ácido.

Para la marca de un tercero: En este punto, un tercio del ácido original se ha convertido en base conjugada. [B] / [A] = (1/3) / (2/3) = 0,5. Saca primero la viga de 0,5, restarlo del pH, y que tenga su pKa.

Para la marca de un medio: [B] / [A] = (1/2) / (1/2) = 1. El registro de 1 es 0, por lo que el pH en este punto es igual al pKa.

Para la marca de dos tercios: [B] / [A] = (2/3) / (1/3) = 2. Tomar el logaritmo de 2 y restarlo de pH para obtener el pKa.

dieciséis Se promedian los tres resultados sumándolos luego dividiendo por tres. Esto le dará una estimación razonable del pKa de su ácido desconocido.


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