Många viktiga reaktioner inom kemi och biokemi är pH-beroende, vilket innebär att lösningens pH kan spela en viktig roll för att bestämma om och hur snabbt en reaktion äger rum. Följaktligen buffertar --- lösningar som hjälper till att hålla pH stabilt --- är viktiga för att köra många experiment. Natriumacetat är ett svagt basalt salt och den konjugerade basen av ättiksyra eller vinäger. En blandning av natriumacetat och ättiksyra utgör en bra buffert för svagt sura lösningar. Det finns några olika sätt att förbereda en acetatbuffert, men en metod är i synnerhet enkel och relativt säker.

Bestäm hur mycket buffert du behöver och vilken molaritet du behöver för din buffert. Buffertens molaritet är antalet moler av lösningsmedel eller substans upplöst i lösningsmedel, dividerat med den totala volymen av lösningen. Natriumacetat kommer att dissociera i natriumjoner och acetatjoner när det löses upp i vatten. Följaktligen är molariteten hos acetat plus molariteten hos ättiksyra den totala molariteten hos bufferten. Den molaritet du behöver beror på vilken typ av experiment du försöker utföra och kommer att variera för olika experiment. Mängden buffert du behöver varierar också, så kolla med din instruktör eller kolla protokollet för att se vad du behöver.

Bestäm förhållandet mellan ättiksyrakoncentration och acetatkoncentration med hjälp av Henderson-Hasselbalch-ekvationen, pH = pKa + logg (acetatkoncentration /ättiksyrakoncentration). PKa av ättiksyra är 4,77, medan det pH du behöver varierar beroende på ditt experiment. Eftersom du vet både pH och pKa kan du plugga in dessa värden för att hitta förhållandet mellan koncentrationerna. Till exempel, förutsatt att du behöver ett pH av 4, kan du skriva ekvationen som 4 = 4,77 + log (acetat /ättiksyra) eller -0,77 = log (acetat /ättiksyra). Eftersom logbasis 10 av x = y kan skrivas om som 10 till y = x, acetat /ättiksyra = 0.169.

Använd förhållandet mellan koncentrationerna och buffertmolariteten för att hitta den molaritet du behöver av varje kemisk. Eftersom molariteten av acetat + molaritet av ättiksyra = buffertmolaritet, och eftersom du vet förhållandet mellan acetat och ättiksyra från steg 2 kan du ersätta detta värde i buffertmolaritetsekvationen för att hitta molariteten hos varje komponent. Om exempelvis förhållandet mellan koncentrationerna är 0,199, 0,199 = acetat /ättiksyra, så (0,169) x ättiksyrakoncentration = acetatkoncentration. Substitut (0,169) x ättiksyrakoncentration för acetatkoncentration i buffertmolaritetsekvationen och du har 1,169 x ättiksyrakoncentration = buffertmolaritet. Eftersom du vet buffertmolariteten kan du lösa detta problem för att hitta ättiksyrakoncentration och lösa sedan acetatkoncentrationen.

Beräkna hur mycket ättiksyra och natriumacetat du behöver lägga till. Kom ihåg att när du spädar ett ämne, M1 x V1 = M2 x V2, vilket betyder att originalvolymen gånger den ursprungliga molariteten = den slutliga volymen gånger den slutliga molariteten. I steg 3 hittade du molariteten av ättiksyra som du behöver, så du har M2. Du vet hur mycket buffert du behöver, så du har V2. Du vet molariteten i ättiksyra (1 M), så du har M1. Du kan använda dessa siffror för att lösa för V1, mängden ättiksyralösning du borde lägga till, gör sedan samma för natriumacetat, vilket också är en 1 M lösning.

Använd den graduerade cylindern, mät ut volymen natriumacetat beräknad i steg 4 och tillsätt den till bägaren. Gör samma för ättiksyra. Lägg nu till tillräckligt med vatten för att få den totala volymen av lösningen upp till den totala buffertmängden du behöver (V2-beloppet från steg 4).

Rör eller försiktigt virvel lösningen för att säkerställa att den är väl blandad. Test pH med din pH-mätare så att du har rätt pH för ditt experiment.

Tips

Ett annat sätt att göra en acetatbuffert är att tillsätta natriumhydroxid till en ättiksyralösning tills du nå önskat pH. Natriumhydroxid är en stark bas och därför farligare att arbeta med, men det ovanstående förfarandet är att föredra.

Varning

Vinäger och natriumacetat är ögonirriterande och milda hudirritanter. Ta inte i kontakt med ögon eller hud.