Cómo calcular la concentración del tampón

August 31

Si un químico combina un ácido débil con una sal que contiene especies A-, se refiere a la solución resultante como un "buffer" ya que resiste cambios en el pH. La concentración del tampón, Cbuf, es igual a la concentración del ácido débil, HA, más la concentración de la base conjugada, A-, o Cbuf = [HA] + [A-], pero a partir de la ecuación para Ka, [HA] = [H +] [A-] / Ka. Sustituyendo esta ecuación en la ecuación para Cbuf da Cbuf = [H +] [A-] / Ka + [A-].

Instrucciones

1 Medir el pH de la solución tampón si no se conoce. Esto puede ser tan simple como sumergir una tira de prueba de pH en la solución y determinar el pH de acuerdo con la tabla de correlación de color del fabricante tira de prueba.

2 Calcular [H +] de la medición del pH de acuerdo a pH = -log [H +], o [H +] = 10 ^ -pH. Por ejemplo, para un pH de 4,0, [H +] = 10 ^ -4,0 = 1,0 x 10 ^ -4.

3 Calcular [A-] de acuerdo con la cantidad de sal añadida a la solución tampón. Por ejemplo, preparar un tampón de 5,1 gramos de ácido acético glacial y 2,1 gramos de trihidrato de acetato de sodio diluido a un volumen total de 100 ml, o 0,100 L. El trihidrato de acetato de sodio es la sal y su peso fórmula es 136,1 g / mol. Por tanto, la concentración de trihidrato de acetato de sodio es de (2,1 / 136,1) / 0,100 L = 0,15 mol / L. Y debido a las liberaciones de trihidrato de acetato de sodio un ion acetato por unidad de fórmula, esta es también la concentración del ion acetato, o [A-].

4 Busque la constante de disociación ácida, Ka, para el ácido en el búfer. Numerosos sitios web ofrecen esta información. Para el ejemplo en el paso 3, el ácido acético representa el ácido, que presenta un valor de Ka de 1,8 x 10 ^ -5.

5 Calcula Cbuf acuerdo con Cbuf = [H +] [A-] / Ka + [A-]. El uso de los valores determinados en los pasos 1-4, Cbuf = (1,0 x 10 ^ -4) (0,15) / 1,8 x 10 ^ -5 + 0,15. La simplificación de esta expresión de acuerdo con el orden de las operaciones científica da Cbuf = 0,83 + 0,15 = 0,98 mol / L. Esto representa la concentración de tampón.


Artículos relacionados