Pufry a titrace
Přihlásit se
Pufry a titrace (6/17) · 7:33

Příprava pufru V minulých videích jsme se dozvěděli, co jsou to pufry. Zde si ukážeme, z jakých sloučenin je můžeme připravit.

Navazuje na Kyseliny a zásady.
V tomto videu budeme mluvit o přípravě pufru. Pufr si většinou připravujete ve dvou případech. Nevím, jak to lépe vyjádřit, tak třeba takto. Zaprvé, když víte, že potřebujete pufr s určitým pH, připravujete ho pro konkrétní účel, pro konkrétní použití. Nebo si pufr můžete připravit náhodou, hlavně v hodině chemie, když děláte něco jiného, třeba když titrujete. a náhodou provedete reakci, ze které vám v roztoku vznikne pufr. Trochu si popíšeme obě situace. Jedna rovnice, o které budu mluvit, a předpokládám, že už ji znáte, je Henderson-Hasselbalchova rovnice. Takže pH se rovná pKa slabé kyseliny plus přirozený logaritmus naší slabé zásady, zkráceně to zapíšu jako A–, děleno koncentrací slabé kyseliny. Pokud vás zajímá odvození tohoto vzorce, tady o něm mluvit nebudu, najde ho v dalších videích. Řekněme, že chceme, aby určitá reakce proběhla při pH 4. Chceme připravit pufr pro pH 4. V tom případě smícháme slabou kyselinu se slabou zásadou. Slabá zásada může být třeba slabě zásaditý čpavek nebo sůl s konjugovanou zásadou z naší slabé kyseliny. Příkladem je kyselina octová CH3COOH, to je naše slabá kyselina, a k jejímu roztoku můžeme přidat octan sodný, takže ... Na+ CH3COO– Nakreslím taky strukturní vzorce, protože tak je lépe vidět vztah těchto dvou látek. Máme kyselinu octovou, která tady má skupinu CH3, a máme karboxylovou skupinu s protonem a tento proton je kyselý, kyselina ho může odštěpit a pak dostanete octanový aniont. Takže máme CH3COO– a sodný kationt. Když necháme zreagovat octan a sodnou sůl kyseliny octové získáme rovnovážný stav těchto dvou látek A získáme látku, která funguje jako pufr. Máme slabou kyselinu, v našem případě kyselinu octovou, slabá kyselina nám udělá toto. Namaluji to jinou barvou. Naše slabá kyselina pohltí všechnu přidanou slabou zásadu. Pardon, pohltí všechnu přidanou silnou zásadu. Takže hydroxidové ionty. Bude reagovat s hydroxidovými ionty a zabrání jim zásadně změnit pH, což by se stalo nebýt té slabé kyseliny. Na druhé straně naší rovnováhy je slabá zásada, což je konjugovaná zásada slabé kyseliny, a tato zásada zajišťuje pohlcení všech přidaných kationtů vodíku, například kdybyste přidali silnou kyselinu. To je jedna velmi běžná situace, kdy připravujete pufr. Chcete pufr s určitým pH a použijete Henderson-Hasselbalchovu rovnici. Řeknete si, chci pufr s pH 4. Podíváte se na různé soli a jejich pKa a upravíte jejich koncentrace, abyste získali požadované pH. Druhý případ, kdy můžete připravit pufr, je v chemii také běžný. Jde o náhodnou reakci. To znamená, že připravíte pufr, protože vám zreaguje slabá kyselina se silnou zásadou. Další způsob přípravy pufru je, že necháte slabou zásadu zreagovat se silnou kyselinou. To se běžně stává při titracích. Kdykoliv titrujete slabou kyselinu nebo slabou zásadu silnou zásadou nebo silnou kyselinou, vytvoříte při titraci pufr. Ukážeme si příklad. Začneme slabou kyselinou, kyselinou octovou, jako v prvním případě. Takže máme kyselinu octovou, ale tentokrát ji necháme zreagovat se silnou zásadou, s hydroxidem sodným, tedy Na+ a OH–, takhle proběhne disociace hydroxidu. Když spolu hydroxid a kyselina zreagují, dojde k neutralizační reakci. Proton z kyseliny tenhle proton z kyseliny octové reaguje s hydroxidem a vytvoří vodu (H2O). A co nám tu zbyde? Tenhle octan Pardon, kyselina octová se změní na octan. Jak vidíte, když reaguje silná zásada se slabou kyselinou, kterou označím, když reaguje slabá kyselina se silnou zásadou, vznikne konjugovaná zásada slabé kyseliny. To znamená, že i kdybyste nezreagovali konjugovanou bázi se slabou kyselinou už dřív, jako v prvním příkladu, vznikne vám v roztoku, můžete nakonec tu zásadu připravit. Typická situace, kdy se s tím setkáte, je titrace. Přesněji řečeno, setkáte se s tím v oblasti pufrů. Jak jsem už říkala, stává se to, když titrujete slabou kyselinu nebo slabou zásadu. Jde tedy o slabou kyselinu nebo zásadu. Pufr nevznikne, když titrujete silnou kyselinu nebo silnou zásadu. Znamená to, že kdykoliv provádíte tento typ reakce, v jejímž průběhu může vzniknout pufr, Můžeme využít Henderson-Hasselbalchouvu rovnici. A vypočítáme pH, nebo koncentrace látek v roztoku. Máme tedy dvě hlavní situace, kdy vznikne pufr, a u obou můžete použít Henderson-Hasselbalchouvu rovnici pro různé typy výpočtů.
video