---

Jeg sidder med lidt af et problem.

Jeg har fremstillet en puffer (pH=5) bestående af 0,1M eddikesyre og 0,1M NaOH. I 50mL af denne puffer har jeg opløst 0,01 g RENT methylrødt (ikke hjemme-fremstillet). Opløsningen har jeg så yderligere fortyndet med vand til koncentrationen af rent methylrødt kom op på 0,01 g/L.

Nu har jeg så beregnet mig frem til, at koncentrationen af methylrødt på syreform er 0,0029 g/L og baseformen er 0,0008 g/L for min pufferopløsning. Tilsammen giver dette blot 0,0037 g/L... altså under halvdelen af den koncentration jeg havde i min opløsning (0,01 g/L).

Jeg kan simpelthen ikke forklare det. Er der nogle der har nogen ideer, som kan hjælpe mig med at opklare mysteriet?

---

Hej Playa

Det korte svar du har lavet en regnefejl.

Det lange svar:

For det første vil din puffer have en pH-værdi på ca. 4,75 og ikke 5,0 - men det er ikke så væsentligt.

Du kan beregne en puffers pH ved følgende formel:



hvor [base] er koncentrationen af basen og [syre] er koncentrationen af syren.

Du kan bruge den samme ligning til, at beregne forholdet af methylrødt, der er på base- og syreform.

Idet der er tilsat meget lidt methylrødt til pufferen vil pufferen bare sin pH-værdi.

pH = pKs(methylrødt) + log([base]/[syre])

<=>

[base]/[syre] = 10^(pH - pKs) = 10^(4,75 - 5,1) = 0,45

dvs. forholdet mellem mellem methylrødt på base- og syreform er 0,45 og mængden af af stoffet på de to former er ren forholdsregning, hvor x er brøkdelen på baseform.

[base]/[syre] = 0,45 = x/(1-x)

<=>

-x^2 + 0,45x - 0,45 = 0

herved fås kun en meningsfuld løsning for brøkdelen af methylrødt på baseform:

x = 0,93

Du kan nu let beregne koncentrationerne af methylrødt på syre- og baseform:

PS. Jeg garanterer ikke for regnefejl og jeg håber du forstår fremgangsmåden. Det kan være du har lidt andre værdier for pKs end dem jeg har brugt.

Mvh. Simon

---

Pinligt!!!

Jeg har slet ikke tjekket om det jeg har lavet er korrekt! - Der indgår slet ikke en andengradsligning i opgaven!

Det skulle have set sådan her ud:

[base]/[syre] = 0,45 = x/(1-x)

x = 0,45/(1+0,45) = 0,31

---

Hej Simon, tak for det uddybende svar.

PUFFERFREMSTILLINGEN
Ang. pH, så ønskede jeg fra start pH 5 for pufferen , og pKs for eddikesyre er 4,76.
Dvs. 5 = 4,76 + log( [B] / [S] ).
Heraf får jeg, at brøken [B]/[S] skal være 1,74.
Denne brøk må angive forholdet mellem OH- og eddikesyre til brug ved fremstillingen af pufferen, dvs. "1,74 gange OH- for hver 1 eddikesyre", hvis min tankegang er rigtig? Og ud fra denne værdi har jeg bestemt mængden af reaktanterne (eddikesyre og OH-), men det er egentlig ikke hovedpointen..


Hvis vi så bruger dit forslag, vil det indbyrdes forhold [In-] / [HIn] for methylrødt, så være:
pH(opløsningen) = pKs(methylrødt) + log( [In-] / [HIn] )
<=>
5 = 5,1 + log( [In-] / [HIn] )
<=>
[In-] / [HIn] = 0,79.

Kan jeg ikke slutte ud fra dette, at forholdet mellem syre- og baseformen af methylrødt i min pufferopløsning er 0,79?


Dette kan jeg godt følge, sagen er bare den, at vha. absorptionsspektre og Lambert-beers lov for methylrødt i hhv. saltsyre-opløsning og NaOH-opløsning, har jeg fundet frem til de indbyrdes koncentrationer for syre- og baseformen:
[HIn] = 0,0029 g/L
[In-] = 0,0008 g/L.
Jeg vil gerne vise dig hvordan jeg er kommet frem til dette, da det måske er en lidt usædvanlig både, jeg er kommet frem til det. (kræver at jeg tilsender dig den del af min aflagte rapport)

---

Hej Playa

Jeg finder også de 0,79.

Idet jeg ikke lige kan se din fremgangsmåde kan jeg kun give et par løse bud:

- Har du tjekket om der er krystalvand i krystalinsk methylrødt?

- Hvor stor nøjagtighed er der i afvejningen af de 10mg?

- Har du selv bestemt absorptionskoefficienterne for methylrødt eller har du slået dem op? Hvilke bølgelængder har du brugt? Har du taget højde for at den "røde" form måske også absorberer ved den bølgelængde hvor du måler på den "gule" form - og omvendt.

Mvh. Simon

---

- Har du tjekket om der er krystalvand i krystalinsk methylrødt?
Jeg har også selv fremstillet indikatoren, og der stod intet i fremstillingsvejledningen om der indgik krystalvand.

- Hvor stor nøjagtighed er der i afvejningen af de 10mg?
Den er meget præcis. Det blev bestemt med en vægt med en tusindedels nøjagtighed.

- Har du selv bestemt absorptionskoefficienterne for methylrødt eller har du slået dem op? Hvilke bølgelængder har du brugt? Har du taget højde for at den "røde" form måske også absorberer ved den bølgelæn
gde hvor du måler på den "gule" form - og omvendt.
Jeg skal prøve at gøre det kort:
Jeg har for 3 methylrødt-opløsninger, hhv. i HCl, NaOH og min fremstillede puffer med pH ca. 5, tegnet 3 absorptionsspektre.
Ud fra min viden om methylrødt koncentrationen i den sure og den basiske opløsning (0,01g/L) opstillede jeg Lambert-beers lov med to bølgelængder hvor der var absorbans for både den sure og den basiske opløsning (460 og 500 nm). Længden lyset passerer er 1 cm.
Dette giver mig i alt 4 ekstinktionskoefficienter, som jeg så kalder e(460,S), e(460,B) og e(500,S), e(500,B)


For pufferopløsningen må der gælde, at:
A(460) = A(460,S) + A(460,B) = e(460,S) * [S] + e(460,B) * [B] og
A(500) = A(500,S) + A(500,B) = e(500,S) * [S] + e(500,B) * [B]

Jeg indsætter værdierne for de fundne ekstinktionskoefficienter og får 2 ligninger med 2 ubekendte (ubekendte: [S] og [B]).

Min lommeregner udregner disse til de omtalte koncentrationer: [S]=0,0029 og [B]=0,0008

---

Hej Playa

Jeg tror jeg har fundet en mulig forklaring:

Methylrødt har foruden en carboxylsyregruppe også en tertiær amin. Denne tertiære amin vil formodentlig have base-egenskaber som andre tertiære aminer. Dog vil jeg bestemt mene at det aromatiske ringsystem vil stabilisere aminen og gøre den mindre villig til at reagere som en base.

Trimethylamin: pKb=4,21
Triethylamin: pKb=3,21
Anilin: pKb=9,37

Jeg vil formode at pKb for methylrødt ligger noget over pKb for anilin, idet methylrødt har flere og dermed mere stabile delokaliserede pi-elektroner. (Det er i øvrigt også de mange delokaliserede pi-elektroner der gør at methylrødt kan absorbere synligt lys.)

Du har måske målt methylrødts ekstinktionskoefficienter ved et meget højt pH og jeg kan derfor ikke udelukke at indikatoren ændre absorptionsegenskaber ved dette pH.

Det bedste jeg kan foreslå, er hvis det er muligt at finde methylrødts ekstinktionskoefficienter ved ca. 2-3 pH enheder fra dens pKs værdi.

En sidste mulighed jeg kan komme på er, at methylrødt nedbrydes ved meget lave, eller meget høje pH værdier.

Evt. Har du gjort prøve for dine beregnede værdier for [S] og [B] i dine ligninger?

Mvh. Simon

---

Hej Simon.

Jeg må desværre tilstå, at min viden ikke er på et niveau, hvor jeg kan forstå din forklaring mht delokaliserede elektroner og aminer.

Ekstinktionskoefficienterne er jo bestemt ud fra den sure og den basiske opløsning, hvor pH-værdierne nok er ret normale for hhv. en 0,1 M saltsyre og NaOH-opløsning.

Jeg skal desværre aflevere opgaven i morgen tidlig, så bliver nok nødt til at lade de fremfundne koncentrationers sum stå som et spørgsmålstegn i forhold til de 0,01g/L jeg oprindeligt havde.


Men jeg vil hvert fald sige tak den store hjælp med opklaring af mit problem!

---

Men tak for hjælpen SimonGjer!

Eftersom du ikke er logget ind i systemet, kan du ikke skrive et indlæg til dette spørgsmål.

Hvis du ikke allerede er registreret, kan du gratis blive medlem, ved at trykke på "Bliv medlem" ude i menuen.