Transcript HEMIJA -7.vežba Hidroliza i puferi

HEMIJA
7. vežba
Hidroliza i Puferi
Kiseline i baze


Kiseline prouzrokuju da ....
...limun bude kiseo
•

Baze su sapunastog ukusa i ljigavog dodira...
Kiseline
stvaraju vodonične jone (H⁺) u vodi
Baze
stvaraju hidroksilne jone (OH⁻) u vodi
Lakmus papir
boje u plavo
Lakmus papir
boje u crveno
Indikatori

Jedinjenja koja menjaju boju u kontaktu sa bazom ili kiselinom
- Lakmus papir
- Fenolftalein
- Metil oranž ...

u kiselom rastvoru
 bromtimol-plavo fenol-ftalein
metil-oranž

u baznom rastvoru
metil-oranž bromtimol-plavo fenol-ftalein
Univerzalni indikator pokazuje
kolikoje pH
pH metar
Jonski proizvod vode

Voda je slab elektrolit.

To znači da vrlo mali broj molekula disosuje, tj. vrlo je mali broj
vodoničnih i hidroksidnih jona.
H2O → H+ + OH-
Pa će konstanta ravnoteže biti:

H  OH 


K

H 2O
 
K  H 2O   H  OH

 

Kw  H  OH



  10
14
pH

je mera kiselosti rastvora

umesto komplikovanog izražavanja koncentracije vodonikovih jona preko
eksponenata npr (10-7)

ili decimalnih brojeva (0,0000001)

uveden je negativni logaritam koncentracije vodonikovih jona
 
pH   log H


pOH   log OH 
S obzirom da je :
onda je

H  OH   10


14
pH  pOH  14
opseg 0 – 14
pH < 7 kiselo
pH = 7 neutralno
pH > 7 bazno
Koliko iznosi pH i pOH vrednost rastvora u kome koncentracija
H+ jona iznosi 10-5 mol/dm3 ?
pH  ?
H   10

5
m ol/ dm3
 
pH   log H
5
pH   log10
pH  (5)  5
pOH  14  5  9

Hidroliza
U užem smislu reči, pod hidrolizom
podrazumevamo reakciju soli sa vodom, pri
čemu nastaje kiselina i baza.

hidroliza
So + voda
kiselina + baza
neutralizacija
Hidrolizi podležu:
 Soli
jakih baza i slabih kiselina;

Soli slabih baza i jakih kiselina i

Soli slabih baza i slabih kiselina.
Hidroliza soli jake baze i slabe kiseline

Natrijum-acetat CH3COONa je so jake baze i slabe kiseline
CH3COONa + H2O
CH3COOH + NaOH
Ili u jonskom obliku:
CH3COO- + Na+ + H2O
CH3COO - + H2O
CH3COOH + Na+ + OHCH3COOH + OH -
Zbog nagomilavanja OH – jona rastvor je bazan
pH >7
Slične osobine pokazuju još soli:
Na2CO3 KCN
Ca(CH3COO)2 ,
KNO2
Na3PO4
jer su nastale od jake baze i slabe kiseline!
Hidroliza soli slabe baze i jake kiseline

Amonijum-hlorid NH4Cl so slabe baze i jake kiseline
NH4Cl + H2O

NH4OH + HCl
Odnosno:
NH4+ + H2O
NH4OH + H+
Zbog nagomilavanja H+ jona rastvor reaguje kiselo
pH<7

Slično reaguju još i sledeće soli:
NH4NO3 (NH4)2SO4 ZnCl2 ZnSO4 Al(NO3)3 AlCl3
Fe2(SO4)3 itd.
Hidroliza soli slabe baze i slabe kiseline
 Amonijum-acetat CH3COONH4
CH3COONH4 + H2O
Ili u jonskom obliku:
CH3COO - + NH4+ + H2O

CH3COOH + NH4OH
CH3COOH + NH4OH
Ako je :
Kk > Kb rastvor reaguje kiselo;
Kk < Kb rastvor reaguje bazno i
Kk = Kb rastvor je neutralan.
Na sličan način hidrolizuju još sledeće soli:
NH4NO2 (NH4)2CO3 (NH4)2S Al2S3 i drugi.
 Soli
jakih kiselina i jakih baza ne
hidrolizuju u vodenom rastvoru!
Ovakve soli su na primer:
NaCl Na2SO4 NaHSO4 CaOHCl NaH2PO4 i drugi.
PUFERI
Regulatorske smeše (PUFERI) su rastvori slabe
kisleline i njene soli sa jakom bazom, odnosno slabe
baze i njene soli sa jakom kiselinom, koji imaju
sposobnost da se odupiru promeni pH vrednosti
pri dodatku male količine jake kiseline ili jake baze.
Najznačajniji puferi su:
◦ Acetatni
◦ Amonijačni
◦ Bikarbonatni i
◦ Fosfatni.

Puferi su rastvori koji sadrže slabu kiselinu i
njenu konjugovanu bazu,
ili
slabu bazu i njenu konjugovanu kiselinu

Pri dodatku malih količina jake kiseline iz
pufera reaguje bazna komponenta.

Pri dodatku malih količina jake baze iz
pufera reaguje kisela komponenta.

Na taj način promena pH je neznatna.
Acetatni pufer
CH3COOH / CH3COONa


CH3COOH- kisela komponenta
CH3COONa- bazna komponenta

CH3COONa → CH3COO- + Na+
Dodavanjem jake kiseline, sa H+ jonima reaguje CH3COO CH3COO - + H+
CH3COOH

Dodavanjem jake baze, sa OH – jonima reaguje CH3COOH:
CH3COOH + OH-
CH3COO - + H2O
Amonijačni pufer
NH4OH / NH4Cl



NH4Cl- kisela komponenta
NH4OH - bazna komponenta
NH4Cl → NH4+ + ClDodavanjem jake kiseline, sa H+ jonima reaguje NH4OH
NH4OH + H+

NH4+ + H2O
Dodavanjem jake baze, sa OH – jonima reaguje NH4+:
NH4+ + OH-
NH4OH
Bikabornatni pufer
H2CO3 / NaHCO3



H2CO3 - kisela komponenta
NaHCO3 - bazna komponenta
NaHCO3 → Na+ + HCO3Dodavanjem jake kiseline, sa H+ jonima reaguje HCO3HCO3- + H+

H2CO3
Dodavanjem jake baze, sa OH – jonima reaguje H2CO3 :
H2CO3 + OH -
HCO3- + H2O
Fosfatni pufer
NaH2PO4 / Na2HPO4



NaH2PO4 - kisela komponenta
Na2HPO4 - bazna komponenta
NaH2PO4 → Na+ + H2PO4Na2HPO4 → 2Na+ + HPO42Dodavanjem jake kiseline, sa H+ jonima reaguje HPO42HPO42- + H+

H2PO4-
Dodavanjem jake baze, sa OH – jonima reaguje H2PO4- :
H2PO4- + OH-
HPO42- + H2O
Puferi su veoma prisutni u organizmu
Aktivnot mnogih enzima direktno je uslovljena odgovarajućom
kiselošću
 Puferi vezuju H3O⁺ ili OH⁻ oslobodjene pri metaboličkim procesima i
održavaju konstantno pH
 Važni su za normalno funkcionisanje ćelija krvi
 pH krvi - 7.35-7.45
Promene u pH krvi dovode do poremećenja vezivanja kiseonika i
ćelijskih procesa,
Najvažniji puferski sistemi:
- BIKARBONATNI PUFER -najvažniji neorganski pufer krvi,
-čini 5% puferskog sistema
- FOSFATNI
- AMINOKISELINSKI
- PROTEINSKI
- HEMOGLOBINSKI

Laboratorijska vežbe:
1. Hidroliza
1.
•



Izmeriti pH vrednost sledećih rastvora univerzalnim
indikatorskim papirom
Sipati po 2-3 cm3 0.1 mol/dm³ sledećih rastvora u
epruvetu i zabeležiti pH:
vodeni rastvor natrijum-acetata, CH3COONa
pH=
vodeni rastvor amonijum hlorida, NH4Cl
pH=
vodeni rastvor amonijum-acetata, CH3COONH4
pH=
vodeni rastvor natrijum hlorida, NaCl
pH=
2. Puferi
Acetatni pufer
+ 1ml HCl
c=0.1mol/dm3
B
pH=?
A
pH=?
+1ml HCl
c=0.1mol/dm3
20 ml H2O
20 ml H2O
pH=?
10ml
CH3COOH
c=0,1mol/dm³
10ml
CH3COONa
c=0,1mol/dm³
10ml CH3COOH
c=0,1mol/dm³
pH=?
pufera
10ml
CH3COONa
c=0,1mol/dm³
pH=?
+ 1ml NaOH
C
c=0.1mol/dm3
(umesto HCl !)
A
2. Puferi
Amonijačni pufer
+ 1ml HCl
c=0.1mol/dm3
B
pH=?
pH=?
+1ml HCl
c=0.1mol/dm3
20 ml H2O
20 ml H2O
pH=?
10ml NH4OH
c=0,1mol/dm³
10ml NH3
c=0,1mol/dm³
pH=?
pufera
10ml NH4Cl
c=0,1mol/dm³
pH=?
10ml NH4Cl
c=0,1mol/dm³
C
+ 1ml NaOH
c=0.1mol/dm3
(umesto HCl !)