Problema 2 (Model 2) · Química UB 2020

Tema: Equilibris àcid-base, pH i dissolucions tampó · Del examen Recopilatori d'exàmens de Química (Gener 2020 i Juliol 2020) (2020)

Enunciado

Problema 2 (Model 2). Dissolució amortidora a partir d'aminoàcids i fosfat

Al laboratori es disposa de les solucions ja preparades següents:

Tampó de cisteïna 0,8 M i pH 7,40

Tampó fosfat 0,4 M i pH 7,40

Tampó de glutamat 0,2 M i pH 5,00

HCl 1 M

NaOH 1 M

Dades:

- Àcid fosfòric: pKa1=2,12\mathrm{p}K_{a1} = 2{,}12; pKa2=7,21\mathrm{p}K_{a2} = 7{,}21; pKa3=12,67\mathrm{p}K_{a3} = 12{,}67.

- Cisteïna: pKa1=1,85\mathrm{p}K_{a1} = 1{,}85; pKaR=8,18\mathrm{p}K_{aR} = 8{,}18; pKa2=10,28\mathrm{p}K_{a2} = 10{,}28.

- Glutamat: pKa1=2,19\mathrm{p}K_{a1} = 2{,}19; pKaR=4,25\mathrm{p}K_{aR} = 4{,}25; pKa2=9,67\mathrm{p}K_{a2} = 9{,}67.

a)

Indiqueu quina combinació de dues úniques dissolucions de les anteriors s'ha d'escollir per preparar un tampó de concentració 0,2 M i pH 3,00, justificant l'elecció en funció del pKa\mathrm{p}K_{\mathrm{a}} i la concentració.

b)

Calculeu el volum necessari de cadascuna d'aquestes dues solucions per preparar 500 mL del tampó indicat (0,2 M i pH 3,00).

c)

Calculeu la variació de pH que es produirà en afegir 5 mL de NaOH 1 M sobre 50 mL d'aquest tampó. Continuarà tenint capacitat amortidora la dissolució resultant? Raoneu la resposta.

Enunciado: Problema 2 (Model 2) · Química UB 2020

Solución

Según los criterios oficiales de corrección

a) Indiqueu quina combinació de dues úniques dissolucions de les anteriors s'ha d'escollir per preparar un tampó de concentració 0,2 M i pH 3,00 (Dissolució 1)

Solución: Tampó fosfat 0,4 M i pH 7,40

a) Indiqueu quina combinació de dues úniques dissolucions de les anteriors s'ha d'escollir per preparar un tampó de concentració 0,2 M i pH 3,00 (Dissolució 2)

Solución: HCl 1 M

a) Justificant l'elecció en funció del pKa i la concentració

Solución: El tampó objectiu requereix un rang amortidor actiu a pH = 3,00 (pKa ± 1, és a dir, entre 2,0 i 4,0). El tampó de glutamat disposa d'un pKa1 = 2,19 idoni, però la solució de partida és de 0,2 M i en afegir àcid la concentració final cauria per sota de 0,2 M. En canvi, el tampó fosfat 0,4 M (pKa1 = 2,12) combinat amb HCl 1 M permet assolir 0,2 M finals ajustant el pH a 3,00.

b) Calculeu el volum necessari de cadascuna d'aquestes dues solucions per preparar 500 mL del tampó indicat: Volum de la solució de tampó fosfat 0,4 M

Solución: 250 mL / 0,250 L

b) Calculeu el volum necessari de cadascuna d'aquestes dues solucions per preparar 500 mL del tampó indicat: Volum de la solució d'HCl 1 M

Solución: 61,6 mL / 0,0616 L

c) Calculeu la variació de pH que es produirà en afegir 5 mL de NaOH 1 M sobre 50 mL d'aquest tampó

Solución: 4 / +4 / 4,00

c) Continuarà tenint capacitat amortidora la dissolució resultant? Raoneu la resposta.

Solución: La dissolució resultant ha perdut la capacitat amortidora a pH 3, tot i que ara constitueix un nou sistema amortidor eficaç a la zona neutra (al voltant de pH 7,2).

La explicación paso a paso, hecha con IA, es Premium. Premium

Resuélvelo aquí mismo: corrección automática, pistas y solución paso a paso.

‹ Problema 2 (Juliol 2020) · 2020 · Exercici 3 · 2017 ›

Más ejercicios de Equilibris àcid-base, pH i dissolucions tampó