2.3 Bufferevnen hos NYCO fruktsalt

NYCO er et syrenøytraliserende middel mot sure oppstøt. Fruktsaltet inneholder natriumhydrogenkarbonat (natriumbikarbonat), vinsyre, eplesyre og litt søtstoff.  Vinsyre og eplesyre er svake, toprotiske syrer som -reagerer med natriumhydrogenkarbonat i vann (eplesyre pKa1 = 3,4 og pKa2 = 5,2 og vinsyre pKa1 = 3,2 og pKa2 = 4,9). Karbonsyre, som dannes i reaksjonen, har pKa = 6,4.

Magesyre skilles ut når magen fylles med mat. Etter å ha inntatt et vanlig måltid, vil det ved pH = 1,5–2,0 være 2–4 mmol HCl(aq) i 100 mL mageinnhold.

Problemstilling

Hvilke buffersystemer og bufferområder får vi når vi løser NYCO i vann? Hvor mye magesyre (surt mageinnhold) vil én dose NYCO fruktsalt nøytralisere?

Utstyr

Fellesutstyr

•   NYCO fruktsalt

•   1 M HCl*

•  Vekt, nøyaktighet 0,1 g

Utstyr for gruppen

•   3 små plastbegre, 30 mL

•   1 gradert begerglass, 100 mL

•   1 gradert begerglass, 250 mL

•   pH-meter

•   rørestav (glass eller plast)

•   plastsprøyte, 10 mL

•   termometer

•   blyant og rutepapirark

* Oppskriften står på side 195.

 

Fremgangsmåte og observasjoner

Del 1   Tillaging av NYCO-buffer

1) Fyll 150 mL vann, ca. 20 °C, i et begerglass. Bruk pH-meteret, mål pH og noter resultatet.

2) Vei ut 4,0 g (én dose) NYCO i et plastbeger, hell NYCO-pulveret i vannet i begerglasset og følg med på det som skjer, både med pH-endringer og reaksjoner. Noe av pulveret løser seg langsomt, så bruk rørestaven når reaksjonen begynner å avta.

3) Mål og noter pH når reaksjonen er over og alt er oppløst.

 

Del 2  

Bestemmelse av bufferevnen til NYCO-løsningen

4) Hent ca. 50 mL av 1,0 M HCl i et begerglass. Fyll plastsprøyten (10 mL) med saltsyre og titrer NYCO-løsningen  fra 3) ved å tilsette 1 mL om gangen. Rør og les av pH for hver tilsetning. Observer om det skjer en gassutvikling når saltsyre tilsettes. Fyll om nødvendig sprøyten på ny. Fortsett til løsningen har ca. pH = 2.

 

Del 3   Undersøkelse av feilkilder

5) Undersøk hvilken pH andre elever har målt på NYCO-løsningen i punkt 3). Hvis det er en spredning på over 0,2 pH-enheter i verdiene, går du videre til punkt 6).

6) Fyll 2 små plastbegre halvfulle med vann. Hent NYCO-pulver, dryss litt av det forsiktig fra flasken i det ene begeret og hent stoffet ut med en spatel til det andre. Mål og noter pH i hvert beger når alt pulveret har reagert ferdig.

 

Resultater og spørsmål

Del 1

a) Beskriv det som ble observert da NYCO-pulver ble helt i vann.

b) Forklar pH-endringene under reaksjonen.

 

Del 2

c) Tegn en graf som viser pH-endring som funksjon av tilsatt HCl, 1,0 mol/L.

d) Vi tenker oss at en magesekk inneholder 750 mL mageinnhold med pH = 1,5. Bruk grafen til å anslå hva pH vil bli etter at én dose NYCO er inntatt.

e) På etiketten står det at én dose NYCO inneholder ca. 0,6 g natrium. Beregn hvor mye NaHCO3 det er i 4,0 g NYCO (vi ser bort fra natriuminnholdet i søtstoffet).

f)  De sure komponentene i NYCO er vinsyre (150 g/mol) og eplesyre (134 g/mol), omtrent like mye av hver. Vurder om det er nok syre til at alt natriumhydrogenkarbonat kan omdannes til karbondioksid og vann.

g) Hvorfor skal fruktsaltet oppbevares tørt og godt tillukket?

 

Del 3

h) Diskuter feilkilder.

 

RISIKOVURDERING

Egenskaper ved stoffene

•   1,0 M HCl, NYCO: Vurdert ikke merkepliktig

Faremoment ved gjennomføringen

Ingen

Spesielle tiltak

Ingen

Avfallshåndtering

Løsninger tømmes i vasken og skylles ned med vann.