2.1 Bufferkapasitet

En buffer er en løsning av ett eller flere stoffer som kan tilsettes en begrenset mengde syre eller base uten at pH i løsningen endres vesentlig. Med en indikator kan vi måle pH i bufferen, og med titrering kan vi bestemme bufferens kapasitet. Bufferkapasiteten er antall mol sterk syre eller base som kan tilsettes en liter av bufferen før pH i bufferen kommer utenfor bufferområdet.

 

 
Problemstilling
Hva er bufferkapasiteten for bufferen? Hvordan blir pH i bufferen påvirket av fortynning?
 
UTSTYR
 
Utstyr for gruppen

 

  • buffer med pH = 4,5 *, ca. 25 mL
  • 0,1 M HCl* i bege
  • 0,1 M NaOH* i beger
  • metyloransjeløsning* (omslag 3,1–4,4), i dråpeteller
  • BTB-løsning*, (omslag 6,0–7,6) i dråpeteller
  • 2 pH-strimler (pH 0–14)
  • 1 sprøyte, 10 ml
  • 2 sprøyter, 1 mL
  • 6 plastbegre, ca. 30 mL
  • tørkepapir

 

 
* Oppskriftene står på sidene 194–198 / 195–199.
 
SIKKERHET

 

  • lav risiko, kan utføres i klasserommet
  • bruk briller

 

 
Fremgangsmåte og observasjoner
1) Sett fire små plastbegre på et hvitt underlag. Overfør med den store sprøyten 10 mL buffer til to av plastbegrene og 1 mL buffer og 9 mL vann (bufferen fortynnes 1 : 10) til de to andre begrene.
2) Mål pH i bufferen og i den fortynnede bufferen. Noter resultatene.
3) Drypp to dråper BTB-løsning i ett beger med ufortynnet buffer og i ett med fortynnet buffer. Ta natronlut i en 1 mL-sprøyte og titrer den fortynnede bufferen til du får fargeomslag. Titrer så den ufortynnede bufferen. Du må fylle sprøyten flere ganger under titreringen. Noter titreringsvolumene.
4) Drypp to dråper metyloransjeløsning til hvert av de to siste begrene. Ta saltsyre i den andre 1 mL-sprøyten og titrer den fortynnede bufferen til du får fargeomslag. Titrer så den ufortynnede bufferen. Noter titreringsvolumene.
 
Resultater og spørsmål
a) Noter resultatene i tabellen.
 

 

 
10 mL ufortynnet buffer
10 mL fortynnet buffer
(1 mL opprinnelig + 9 mL vann, fortynning 1 : 10)
pH
 
 
mL 0,1 M NaOH brukt
 
 
mL 0,1 M HCl brukt
 
 

 

 
b) Hvorfor bruker vi metyloransje som indikator når vi titrerer bufferen med saltsyre? Og BTB når vi titrerer med lut?
c) Bufferen med pH = 4,5 inneholder både CH3COOH og CH3COO. Skriv ligninger for reaksjonene som skjer når bufferen tilsettes syre, og når den tilsettes lut.
e) Forklar hvorfor pH ikke endres når bufferen fortynnes.
d) Beregn bufferkapasiteten for den ufortynnede bufferen. Hva blir bufferkapasiteten i den fortynnede bufferen?