המצגת נטענת. אנא המתן

המצגת נטענת. אנא המתן

כימיה כללית ופיסיקלית לתלמידי רפואה חומצות בסיסים ובאפרים

מצגות קשורות


מצגת בנושא: "כימיה כללית ופיסיקלית לתלמידי רפואה חומצות בסיסים ובאפרים"— תמליל מצגת:

1 כימיה כללית ופיסיקלית לתלמידי רפואה חומצות בסיסים ובאפרים
כימיה כללית ופיסיקלית לתלמידי רפואה חומצות בסיסים ובאפרים

2 תמיסות בופר (תמיסות מגן):
תמיסת בופר היא תמיסה שה-pH שלה משתנה רק במידה מועטה בהוספת כמויות קטנות של חומצה או של בסיס ובכך היא בעצם שומרת על ה-pH. לתמיסת בופר 2 מרכיבים: מרכיב אחד שמנטרל חומצות מרכיב שני שמנטרל בסיסים ל- 2 המרכיבים הללו אסור לנטרל זה את זה. הדרישה הזו שוללת תערובת של חומצות חזקות ובסיסים חזקים. לפיכך, תמיסות בופר יכולות להיות מ- 2 סוגים: חומצה חלשה והבסיס הצמוד שלה. בסיס חלש והחומצה הצמודה שלו.

3 משוואת Henderson – Hasselbalch:
לעיתים אנו נדרשים לחשב את ה-pH של תמיסת בופר. חישוב כזה דורש שימוש של ביטוי קבוע יוניזציה לחומצה חלשה או לבסיס חלש. לעיתים אנו נדרשים גם לחישובים סטויכיומטרים. במידה והתמיסה היא תמיסת בופר אפקטיבית ההנחה שאנו מבצעים בחישובים: (Ci-x) = (Ci+x) ≈ Ci חייבת להיות תמיד נכונה. זאת אומרת, שריכוזי ש"מ של מרכיבי הבופר יהיו קרובים מאוד לריכוזים הסטויכיומטרים שלהם. משוואת Henderson – Hasselbalch: נסתכל על תערובת של חומצה חלשה היפותטית HA והמלח שלה NaA. עבור הריאקציה: H3O+ + A- HA + H2O ⇆ כאשר: כך שנקבל את המשוואה:

4 משוואת Henderson – Hasselbalch:
נוכל לכתוב משוואה זו באופן כללי: המשוואה הזו נכונה רק כאשר ניתן להחליף את הריכוזים הסטויכיומטרים או הריכוזים ההתחלתיים בריכוזי ש"מ כדי לקבל את המשוואה הזו. המשוואה הזו נכונה עבור ההנחה שאנו מבצעים כלומר, (Ci-x) ≈ Ci. 𝑝𝐻=𝑝 𝐾 𝑎 +𝑙𝑜𝑔 𝑐𝑜𝑛𝑗𝑢𝑔𝑎𝑡𝑒𝑑 𝑏𝑎𝑠𝑒 𝐴 − 𝑎𝑐𝑖𝑑 𝐻𝐴 𝑝𝑂𝐻=𝑝 𝐾 𝑏 +𝑙𝑜𝑔 𝑐𝑜𝑛𝑗𝑢𝑔𝑎𝑡𝑒𝑑 𝑎𝑐𝑖𝑑 𝐵𝐻 𝑏𝑎𝑠𝑒 𝐵 −

5 משוואת Henderson – Hasselbalch:
ההגבלות של נכונות משוואה זו הן: היחס [conjugate base]/[acid] צריך להיות בתחום הבא: 0.10 < [conjugate base]/[acid] < 10 המולריות של כל מרכיב בופר עולה על הערך של Ka בפקטור של לפחות 100. זאת אומרת, שהריכוז של כל אחד מהמרכיבים גדול מ100·Ka -.

6 חישובי שינוי pH בתמיסות בופר:
ראשית, אנו מניחים שריאקצית הנטרול מתקדמת על לסיומה (לפי כמות המולים של החומצה/בסיס חזק שהוכנסו לתמיסה) ולכן קובעת ריכוזים סטויכיומטרים חדשים. שנית, אנו משתמשים בריכוזים הסטויכיומטרים החדשים של החומצות/בסיס חלשים ושל המלח שלהם על מנת לחשב את ה-pH של תמיסת הבופר. קיבולת בופר- מתייחס לכמות החומצה או הבסיס שהבופר יכול לנטרל לפני שה-pH שלו משתנה בצורה משמעותית. מקסימום קיבולת הבופר קיימת כאשר הריכוזים של חומצה חלשה והבסיס הצמוד שלה נשארים גדולים ובקירוב שווים זה לזה. טווח בופר- תחום ה-pH בו הבופר מנטרל ביעילות חומצה או בסיס המוספים לתמיסה ושומרים על pH יחסית קבוע. התחום של ±1 יחידות pH הוא התחום המותר לתמיסות בופר (סה"כ 2 יחידות pH).

7 תרגיל מס' 1: ) חשבו את יחס ריכוזי מלח/בסיס בתמיסת בופר של אמוניה ואמוניום כלוריד ב-pH=9.0 בהינתן: 𝐾 𝑏 NH3 =1.80∙ 10 −5 . NH 3 + H 2 O⇄ NH OH − 𝐾 𝑏 NH NH 3 =? pOH=𝑝 𝐾 𝑏 +𝑙𝑜𝑔 𝑐𝑜𝑛𝑗𝑢𝑔𝑎𝑡𝑒𝑑 𝑎𝑐𝑖𝑑 𝐵𝐻 𝑏𝑎𝑠𝑒 𝐵 − 𝑙𝑜𝑔 𝑐𝑜𝑛𝑗𝑢𝑔𝑎𝑡𝑒𝑑 𝑎𝑐𝑖𝑑 𝐵𝐻 𝑏𝑎𝑠𝑒 𝐵 − =pOH− 𝑝𝐾 𝑏 𝑐𝑜𝑛𝑗𝑢𝑔𝑎𝑡𝑒𝑑 𝑎𝑐𝑖𝑑 𝐵𝐻 𝑏𝑎𝑠𝑒 𝐵 − = 10 pOH− 𝑝𝐾 𝑏 = −pH+ log 𝐾 𝑏 𝑐𝑜𝑛𝑗𝑢𝑔𝑎𝑡𝑒𝑑 𝑎𝑐𝑖𝑑 𝐵𝐻 𝑏𝑎𝑠𝑒 𝐵 − = −9.0+ log 1.80∙ 10 −5 =1.8

8 תרגיל מס' 2: ) חשבו את ה- pH של תמיסה בנפח של 300 מ"ל המכילה0.250M של HC2H3O2 ו-0.560M של NaC2H3O2 בהינתן: 𝐾 𝑎 HC2H3O2 =1.80∙ 10 −5 . מה יהיה ה pH בתמיסה לאחר הוספה של 5.0 מ"ל HCl בריכוז M1.2? מה יהיה ה pH בתמיסה לאחר הוספה של 5.0 מ"ל NaOH בריכוז M1.2? . מפירוק מלא של המלח משוואת Henderson-Hasselbalch אומרת כי: 𝑝𝐻=𝑝 𝐾 𝑎 +𝑙𝑜𝑔 [ A − ] [𝐻𝐴] והיא מתקיימת רק כאשר 0.1< A − 𝐻𝐴 <10 וכאשר 𝐾 𝑎 ∙100< 𝐻𝐶 2 𝐻 3 𝑂 2 , 𝐶 2 𝐻 3 𝑂 2 − נבדוק האם ניתן להשתמש במשוואת Henderson-Hasselbalch: 𝐾 𝑎 ∙100=1.8∙ 10 −3 <250𝑀, 0.560𝑀

9 תרגיל מס' 2: חשבו את ה- pH של תמיסה בנפח של 300 מ"ל המכילה0.250M של HC2H3O ו-0.560M של NaC2H3O בהינתן: 𝐾 𝑎 HC2H3O2 =1.80∙ 10 −5 . מה יהיה ה pH בתמיסה לאחר הוספה של 5.0 מ"ל HCl בריכוז M1.2? מה יהיה ה pH בתמיסה לאחר הוספה של 5.0 מ"ל NaOH בריכוז M1.2? . מפירוק מלא של המלח

10 תרגיל מס' 2: חשבו את ה- pH של תמיסה בנפח של 300 מ"ל המכילה0.250M של HC2H3O ו-0.560M של NaC2H3O בהינתן: 𝐾 𝑎 HC2H3O2 =1.80∙ 10 −5 . מה יהיה ה pH בתמיסה לאחר הוספה של 5.0 מ"ל HCl בריכוז M1.2? מה יהיה ה pH בתמיסה לאחר הוספה של 5.0 מ"ל NaOH בריכוז M1.2? 𝑛 ( 𝐻 3 𝑂 + ) = 𝑛 (𝐻𝐶𝑙) = 𝐶 (𝐻𝐶𝑙) ∙𝑉 (𝐻𝐶𝑙) =1.2M∙0.0050l=0.0060mol . 𝑛=𝐶∙𝑉 Initially 0.300Lx0.560M =0.168mol 0.0060mol 0.300Lx0.250M =0.075mol Change mol mol Equilibrium 0.162mol 0.0810mol [M]=n/Vtotal (0.162)/0.305= 0.531M 0.0810/0.305= 0.266M

11 תרגיל מס' 2: חשבו את ה- pH של תמיסה בנפח של 300 מ"ל המכילה0.250M של HC2H3O ו-0.560M של NaC2H3O בהינתן: 𝐾 𝑎 HC2H3O2 =1.80∙ 10 −5 . מה יהיה ה pH בתמיסה לאחר הוספה של 5.0 מ"ל HCl בריכוז M1.2? מה יהיה ה pH בתמיסה לאחר הוספה של 5.0 מ"ל NaOH בריכוז M1.2? לפי משוואת Henderson-Hasselbalch : . הוספת HCl מורידה את ה- pH ב-0.05 בלבד.

12 תרגיל מס' 2: חשבו את ה- pH של תמיסה בנפח של 300 מ"ל המכילה0.250M של HC2H3O ו-0.560M של NaC2H3O בהינתן: 𝐾 𝑎 HC2H3O2 =1.80∙ 10 −5 . מה יהיה ה pH בתמיסה לאחר הוספה של 5.0 מ"ל HCl בריכוז M1.2? מה יהיה ה pH בתמיסה לאחר הוספה של 5.0 מ"ל NaOH בריכוז M1.2? 𝑛 ( 𝑂𝐻 − ) = 𝑛 (𝑁𝑎𝑂𝐻) = 𝐶 (𝑁𝑎𝑂𝐻) ∙𝑉 (𝑁𝑎𝑂𝐻) =1.2M∙0.0050l=0.0060mol . 𝑛=𝐶∙𝑉 Initially 0.300Lx0.250M =0.075mol mol 0.300Lx0.560M =0.168mol Change mol Equilibrium 0.0690mol 0.174mol [M]=n/Vtotal (0.0690)/0.305= 0.226M 0.174/0.305= 0.570M

13 תרגיל מס' 2: חשבו את ה- pH של תמיסה בנפח של 300 מ"ל המכילה0.250M של HC2H3O ו-0.560M של NaC2H3O בהינתן: 𝐾 𝑎 HC2H3O2 =1.80∙ 10 −5 . מה יהיה ה pH בתמיסה לאחר הוספה של 5.0 מ"ל HCl בריכוז M1.2? מה יהיה ה pH בתמיסה לאחר הוספה של 5.0 מ"ל NaOH בריכוז M1.2? לפי משוואת Henderson-Hasselbalch : . הוספת NaOH מעלה את ה- pH ב-0.06 בלבד. ע"פ דוגמא זו נוכל לראות כי ה-pH של הבופר לא משתנה הרבה בהוספת חומצה/בסיס חזק. טווח pH תקין הוא עד 2 יח' pH (±1).

14 תרגיל מס' 3: תמיסת בופר הוכנה ע"י המסה של 0.10 מול סודיום פורמאט (HCOONa), ו-0.20 מול של חומצה פורמית (HCOOH) בנפח של 500 מ"ל. נתון: Ka=1.8·10-4. מהו ה-pH של הבופר? הבופר נמהל פי 10 במים מזוקקים. מהו ה-pH שיתקבל לאחר המיהול? לשני הבופרים (המקורי והמהול) הוסיפו כמות זהה של HCl. באיזה מהבופרים יהיה השינוי ב-pH גדול יותר? הסבירו ללא חישוב. 𝐻𝐶𝑂𝑂𝑁𝑎 (𝑎𝑞) 𝐻𝐶𝑂𝑂𝐻 (𝑎𝑞) 𝑛=0.10mol 𝑛=0.20mol 𝑉=500ml . 𝐻𝐶𝑂𝑂𝑁𝑎 (𝑎𝑞) ⟶ 𝑁𝑎 𝑎𝑞 + + 𝐻𝐶𝑂𝑂 𝑎𝑞 − המלח מתפרק: 𝐻𝐶𝑂𝑂 − = 𝑛 𝐶𝑂𝑂 − 𝑉 = 𝑛 𝐻𝐶𝑂𝑂𝑁𝑎 𝑉 = 0.10𝑚𝑜𝑙 0.500𝑙 =0.20𝑀 𝐻𝐶𝑂𝑂𝐻 (𝑎𝑞) + 𝐻 2 𝑂 (𝑙) ⇄ 𝐻 3 𝑂 (𝑎𝑞) + + 𝐻𝐶𝑂𝑂 (𝑎𝑞) − פירוק החומצה: 𝐻𝐶𝑂𝑂𝐻 = 𝑛 𝐻𝐶𝑂𝑂𝐻 𝑉 = 0.20𝑚𝑜𝑙 0.500𝑙 =0.40𝑀

15 תרגיל מס' 3: תמיסת בופר הוכנה ע"י המסה של 0.10 מול סודיום פורמאט (HCOONa), ו-0.20 מול של חומצה פורמית (HCOOH) בנפח של 500 מ"ל. נתון: Ka=1.8·10-4. מהו ה-pH של הבופר? הבופר נמהל פי 10 במים מזוקקים. מהו ה-pH שיתקבל לאחר המיהול? לשני הבופרים (המקורי והמהול) הוסיפו כמות זהה של HCl. באיזה מהבופרים יהיה השינוי ב-pH גדול יותר? הסבירו ללא חישוב. נבדוק האם ניתן להשתמש במשוואת Henderson-Hasselbalch: . 𝐾 𝑎 ∙100=1.8∙ 10 −4 ∙100=0.018< 𝐻𝐶𝑂𝑂 − ; 𝐻𝐶𝑂𝑂𝐻 ? 𝐻𝐶𝑂𝑂 − =0.20𝑀 𝐻𝐶𝑂𝑂𝐻 =0.40𝑀 𝐻𝐶𝑂𝑂 − ; 𝐻𝐶𝑂𝑂𝐻 > 𝐾 𝑎 ∙100 0.1< 𝐻𝐶𝑂𝑂 − 𝐻𝐶𝑂𝑂𝐻 = 0.20𝑀 0.40𝑀 =0.50<10 נוכל להשתמש במשוואת HH: 𝑝𝐻=𝑝 𝐾 𝑎 +𝑙𝑜𝑔 𝐻𝐶𝑂𝑂 − 𝐻𝐶𝑂𝑂𝐻 =−𝑙𝑜𝑔 1.8∙ 10 −4 +𝑙𝑜𝑔 =3.4

16 תרגיל מס' 3: תמיסת בופר הוכנה ע"י המסה של 0.10 מול סודיום פורמאט (HCOONa), ו-0.20 מול של חומצה פורמית (HCOOH) בנפח של 500 מ"ל. נתון: Ka=1.8·10-4. מהו ה-pH של הבופר? הבופר נמהל פי 10 במים מזוקקים. מהו ה-pH שיתקבל לאחר המיהול? לשני הבופרים (המקורי והמהול) הוסיפו כמות זהה של HCl. באיזה מהבופרים יהיה השינוי ב-pH גדול יותר? הסבירו ללא חישוב. 𝐻𝐶𝑂𝑂 − = 0.2𝑀 10 =0.020𝑀 𝐻𝐶𝑂𝑂𝐻 = 0.4𝑀 10 =0.040𝑀 הבופר נמהל פי 10 במים מזוקקים: . במיהול הריכוזים קטנים פי 10 𝐻𝐶𝑂𝑂 − ; 𝐻𝐶𝑂𝑂𝐻 > 𝐾 𝑎 ∙100 מכיוון שעדין: נוכל להשתמש במשוואת Henderson-Hasselbalch: 𝑝𝐻=𝑝 𝐾 𝑎 +𝑙𝑜𝑔 𝐻𝐶𝑂𝑂 − 𝐻𝐶𝑂𝑂𝐻 =−𝑙𝑜𝑔 1.8∙ 10 −4 +𝑙𝑜𝑔 =3.4 המיהול לא משנה את היחס בין החומצה והבסיס הצמוד שלה ולכן ה-pH אינו משתנה. בניגוד למיהול של חומצה/בסיס חזקים.

17 תרגיל מס' 3: תמיסת בופר הוכנה ע"י המסה של 0.10 מול סודיום פורמאט (HCOONa), ו-0.20 מול של חומצה פורמית (HCOOH) בנפח של 500 מ"ל. נתון: Ka=1.8·10-4. מהו ה-pH של הבופר? הבופר נמהל פי 10 במים מזוקקים. מהו ה-pH שיתקבל לאחר המיהול? לשני הבופרים (המקורי והמהול) הוסיפו כמות זהה של HCl. באיזה מהבופרים יהיה השינוי ב-pH גדול יותר? הסבירו ללא חישוב. קיבול הבופר היא היכולת של הבופר לעמוד בשינוי pH בהוספת כמות מסוימת של חומצה או של בסיס. כאשר אנו מוסיפים חומצה חזקה קיבולת הבופר קטנה והתמיסה כמעט ואינה בופר יותר. עבור הבופר המהול השינויים ב-pH יהיו הרבה יותר גדולים. . WATCHING VIDEO:


הורד את "ppt "כימיה כללית ופיסיקלית לתלמידי רפואה חומצות בסיסים ובאפרים

מצגות קשורות


מודעות Google