PUFERI

[MilijanaV]

Koje zapremine rastvora natrijum-hidroksida koncentracije 0.1mol/dm³ i rastvora mravlje kiseline koncentracije 0.2 mol/dm³ treba pomešati da bi se dobilo 500cm³ puferske smeše čiji je pH=4. (Ka=1.8×10‐⁴ mol/dm³)

[Predrag M]

Ovaj zadatak možemo rešiti koristeći Henderson-Hasselbalch izraz…ili možemo da koristimo i obični izraz za K kiseline.

Treba da tragamo za molskim odnosom izmedju kiselinskog ostatka (anjon) i kiseline u rastvoru.

Prema Henderson-Hasselbalch izrazu:

pH=pK + log[A-]/[AH]

Znamo koji pH treba da bude, 4

Znamo i pK (3.74) jer znamo K kiseline (1.8×10-4).

Izračunamo [A-]/[AH] …ja sam dobio 1.8.

E sad da vidimo  hemijsku reakciju ili bolje reći reakcije …

Kiselina inače disosuje…

HCOOH  —> H+   +  COOH-

Kad dodamo bazu…

HCOOH  +  NaOH –>  NaCOOH   + H2O

Znači kad dodamo bazu u kiselinu mi generišemo kiselinski ostatak COOH-…znači koliko god molova baze smo potrošili toliko molova kiselinskog ostatka COOH- smo napravili…U kiselini je bilo nešto malo COOH- i ranije ali mi ćemo da uzmemo da je sav COOH- poreklom od reakcije sa bazom.

Sad ide onaj teži deo da primenimo matematiku jer su nam u zadatku rekli da pravimo 500cm3.

Neka je X ml baze koju smo koristili ( baza je 0.1M)

Neka je Y ml kiseline koju smo tretirali bazom za pravljenje pufera…(kiselina je 0.2M)

Prvi matematički  izraz je:

X + Y =500   (to nije bilo teško)

Drugi izraz će biti na osnovu našeg ranijeg razmišljanja da [COOH-]/[HCOOH] = 1.8

Pišemo

1.8 = [X * 0.1/1000] / [Y*0.2/1000  –  X*0.1/1000]

Rešimo te dve nepoznate X i Y

Ja sam dobio da treba uzeti 280ml baze i 220ml kiseline.

 

Takodje ovaj zadatak bi mogao da se reši i sa manje matematike..po principu…hajde da vidimo koliko baze treba da imam ako sam krenuo od 0.2 mola kiseline odnosno 1dm3…jer znamo koji molski odnos treba da bude izmedju kiselinskog ostatka I kiseline….tj 1.8

1.8 = X/0.2-X

Naravno, napravili bi mnogo više pufera nego što nam treba tj 500cm3…ali bi znali recepturu kako se pravi, pa bi proporcionalno sve smanjili da dobijemo samo 500cm3 pufera.

 

 

[Nikolija2345]

Zašto se u drugom načinu  koristi 0,2 mol/dm³ ,a 0,1 mol/dm³ ne?

[Predrag M]

Taj drugi nacin racunanja je, pravo da kazem, vise hemicarski…sto ce reci…necemo resavati matematicke jednacine sa dve nepoznate.

Da bi to mogli da uradimo, za pocetak, dacemo sebi slobodu da pravimo bilo koju kolicinu pufera (ne mora  da bude 500ml) i kad saznamo kako ga pravimo …lako cemo da podesimo da pravimo samo 500ml.

Hemicarski cilj je da pufer ima pH=4

Kad je tako…Hendersson-Hasselbalch nam kaze da odnos molova kiselinskog ostatka i kiseline …mora da bude 1.8

1.8 = X/0.2-X

X je kiselinski ostatak…koga pravi baza u reakciji sa kiselinom….drugim recima…

1.8 = 0.1286/0.2 – 0.1286

Onda kazemo sebi…dobro, ovih 0.2 mola kiseline je kad startujemo sa 1dm3 kiseline (tamo imamo 0.2 mola) i sad dodajemo bazu da napravimo 0.1286 mola kiselinskog ostatka (soli).

Da bi to postigli…moramo da dodamo u tih 1dm3 kiseline …1286ml baze…i na kraju ce biti 2286ml pufera…i bice pH=4

Lepo, jedini problem je sto nismo ekonomicni jer smo napravili 4 puta vise pufera nego sto nam treba…ali to je lako korigovati…koristicemo proporciju…recepturu znamo sta radimo…

Recimo za bazu bi bilo….

Da pravim 2286ml pufera uzeo bih 1286ml baze….za 500ml ce mi trebati, proporcionalno, samo 281ml.

Za kiselinu proporcija ide…za 2286ml pufera uzimamo 1000ml kiseline…za 500ml samo 219ml.

Ovaj zadatak je zanimljiv…jer je na neki nacin “oborio” AI software Deepseek…Resio je Deepseek zadatak ali u objasnjenju kaze …resimo jednacine (mnozina) a pokaze samo jednu..onu da pravimo 500ml pufera…sta je sa drugom…to je “sakrio”…ja imam utisak da je nikad nije ni bilo nego je program pogadjao odnos kiseline i baze da dobije pH=4, a da bude 500ml…kako su kompjuteri jako brzi u pogadjanju on je nasao odnos kiseline i baze…ali u principu nikad nije koristio drugu matematicku jednacinu…Da je Deepseek robot student ne bi prosao ispit jer ne moze da “dokaze” odakle mu resenje…to je isto kao kad bi neki hemicar uzeo recimo litar kiseline, ubacio pH metar…dodavao bazu uz mesanje sve dok pH metar ne pokaze 4.

U hemiji nema mnogo matematike ali logike sigurno da…izgleda da je to ono sto nas razdvaja od masina…a vazi i obrnuto…kada u hemiji treba da koristimo neke matematicke jednacine…narocito da postavimo, recimo, dve linearne jednacine…nekima to izgleda veoma tesko…

 

[Author]

Posts