Como determinar o pka de um ácido desconhecido

O pKa de um ácido é uma medida da sua resistência: quanto menor for o pKa, mais forte é o ácido. ácido clorídrico tem um pKa de -8, por exemplo, enquanto que o ácido acético (vinagre) tem um pKa de 4,8. Determinar o pKa de um ácido desconhecido é uma tarefa comum em laboratório introdutório classes: também é possível que você pode precisar fazer esta medida como parte de um experimento mais avançado.

Coisas que você precisa

  • medidor de pH calibrado
  • Óculos
  • Luvas
  • Bureta
  • 0,1 molar de hidróxido de sódio (NaOH)
  • Taça
  • barra magnética e uma placa
  • Cilindro graduado
  • Funil
  • Certifique-se de que você está vestindo óculos de segurança e luvas antes de começar.

  • Medir 40 mL da solução de ácido desconhecido usando o graduado do cilindro tentar ser o mais preciso possível. Derramá-lo no copo e coloque o copo na placa agitar-bar magnético. Tenha muito cuidado com o ácido-se você não sabe o que é, você não tem nenhuma garantia de que não é corrosivo ou tóxico.

  • Lavar o buret com a solução de hidróxido de sódio 0,1 molar (NaOH), tomando cuidado para não derramar do NaOH - é altamente corrosivo. Uma boa maneira de enxaguá-lo é fechar a torneira, despeje um pouco de NaOH em no topo com o funil, coloque um copo de resíduos sob a bureta e abrir a torneira para permitir que a solução e o ar a esgotar-se. Repita esse processo, mas desta vez, fechar a torneira antes de toda a solução ficou sem a bureta. Encha a bureta, pelo menos até a metade com uma solução de NaOH. Tome especial cuidado durante este procedimento que você não tente derramar NaOH de perto ou acima do nível dos olhos - o topo da bureta deve estar abaixo do nível dos olhos quando você faz isso.

  • Medir o volume de NaOH na bureta utilizando as marcações no vidro. Certifique-se de ler o nível do fundo do menisco (a depressão côncava na superfície da água). Anote o volume do seu uso notebook- Excel ou outro programa de gráficos para criar uma planilha.

  • Adicionar a barra de agitação à solução de ácido. Vire a placa de agitação-bar e lentamente aumente a configuração - aumentá-lo muito rapidamente e a barra de agitação não funcionará corretamente. A barra de agitação deve girar lentamente para manter o fluido no recipiente de circulação.

  • Insira o medidor de pH para a solução de ácido, mas não permitir que ele a entrar em contacto com a barra de agitação - medidores de pH são caros, e vale a pena o seu tempo para evitar danificá-los. Medir e registar o pH da solução de ácido.

  • Elaborar uma tabela usando a sua planilha, listando pH em uma coluna e volume de NaOH em outro.

  • Lentamente abrir a torneira e permitir uma solução de NaOH a escorrer para o copo até adicionar 2 mL. Parar e gravar o pH ea quantidade de NaOH adicionada (2 mL). Repetir este procedimento até que a alteração do pH associado com uma única adição de 2 ml é de 0,2 pontos de pH ou maiores.

  • Adicionar 1 ml de NaOH, em seguida, parar e pH registro. Repetir este procedimento até que a alteração do pH associado com um único 1 mL de titulante (solução de re-agente de concentração precisamente determinada) é de 0,2 pontos de pH ou maiores, em seguida mudar para a adição de 0,5 mL de NaOH. Uma vez que a alteração do pH associado com uma única 0,5 mL de titulante é de 0,2 pontos de pH ou maior, mudar para a adição de 0.1 ml de cada vez.

  • Continue a adicionar pH NaOH e gravar até que a solução no copo atinge pH 11.



  • Limpar seu vidro, equipamentos e área de trabalho, em seguida, remover e descartar as luvas. Lembre-se que líquidos corrosivos (incluindo tanto a sua solução de ácido desconhecido e solução de NaOH) nunca deve ser derramado no ralo - eles pertencem a caçamba de resíduos perigosos de seu laboratório de escola em vez. Certifique-se de neutralizar eventuais derrames de ácido ou base com bicarbonato de sódio / ácido cítrico como apropriado.

  • Usando o Excel ou outro programa de gráficos, digite os dados gravados durante o experimento e gráfico-lo. Assumindo que o seu ácido é monoprótico (isto é, doa apenas um próton), que é habitual para titulações de classe laboratório de graduação, você vai encontrar o gráfico será mais ou menos sigmóide ou em forma de S. Note-se a parte do gráfico em que o pH mudou muito rapidamente (isto é, a linha se torna muito íngremes) e localizar o centro desta parte íngreme. Este é o seu ponto de inflexão.

  • Anotar o volume de NaOH adicionado para chegar ao ponto de inflexão. Novamente, assumindo que o seu ácido monoprótico é, o número de moles de NaOH adicionados são iguais ao número de moles de ácido desconhecido originalmente presente. Uma toupeira que mede a quantidade de substance- uma mole é igual a 6,022 x 10 ^ 23 moléculas, iões ou de átomos.

  • Anotar o volume de NaOH necessário para ir de um terço do caminho, a metade do caminho e dois terços do caminho para o ponto de inflexão. Encontre o pH nesses pontos em seu gráfico.

  • Calcular o pKa em cada um desses três pontos utilizando a equação de Henderson-Hasselbach:

    pH = pKa + log [B] / [A], nas quais "B" é base conjugada e "UMA" é o ácido.

    Para a um terço marca: Neste ponto, um terço do ácido original foi convertido em base conjugada. [B] / [A] = (1/3) / (2/3) = 0,5. Leve o log de 0,5, subtrai-lo a partir do pH, e você tem o seu pKa.

    Para a marca de uma meia-: [B] / [A] = (1/2) / (1/2) = 1. O registo de 1 é 0, de modo que o pH neste ponto é igual ao pKa.

    Para a marca de dois terços: [B] / [A] = (2/3) / (1/3) = 2. Leve o log de 2 e subtrai-lo a partir do pH para obter o pKa.

  • Média Todos os três resultados, adicionando-os em conjunto, em seguida, dividir por três. Isto lhe dará uma estimativa razoável do pKa do seu ácido desconhecido.

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