Beaucoup de réactions importantes en chimie et en biochimie dépendent du pH, ce qui signifie que le pH de la solution peut jouer un rôle important pour déterminer si et à quelle vitesse une réaction a lieu. Par conséquent, les tampons --- solutions qui aident à maintenir le pH stable --- sont importants pour l'exécution de nombreuses expériences. L'acétate de sodium est un sel faiblement basique et la base conjuguée de l'acide acétique ou du vinaigre. Un mélange d'acétate de sodium et d'acide acétique constitue un bon tampon pour les solutions faiblement acides. Il existe différentes façons de préparer un tampon acétate, mais une méthode en particulier est simple et relativement sûre.

Déterminez la quantité de tampon dont vous avez besoin et la molarité dont vous avez besoin pour votre tampon. La molarité du tampon est le nombre de moles de soluté, ou la substance dissoute dans le solvant, divisé par le volume total de la solution. L'acétate de sodium se dissociera en ions sodium et en ions acétate lorsqu'il se dissout dans l'eau. Par conséquent, la molarité de l'acétate plus la molarité de l'acide acétique est la molarité totale du tampon. La molarité dont vous aurez besoin dépend du type d'expérience que vous essayez d'effectuer et variera selon les différentes expériences. La quantité de tampon dont vous avez besoin variera aussi, alors vérifiez avec votre instructeur ou vérifiez le protocole pour voir ce dont vous avez besoin.

Déterminez le rapport de la concentration en acide acétique à l'acétate en utilisant l'équation de Henderson-Hasselbalch. = pKa + log (concentration en acétate /concentration en acide acétique). Le pKa de l'acide acétique est de 4,77, tandis que le pH dont vous avez besoin varie en fonction de votre expérience. Puisque vous connaissez à la fois le pH et le pKa, vous pouvez brancher ces valeurs pour trouver le rapport des concentrations. Par exemple, en supposant que vous ayez besoin d'un pH de 4, vous pouvez écrire l'équation comme 4 = 4,77 + log (acétate /acide acétique) ou -0,77 = log (acétate /acide acétique). Puisque la base de log 10 de x = y peut être réécrite comme 10 à y = x, acétate /acide acétique = 0.169.

Utilise le rapport des concentrations et la molarité du tampon pour trouver la molarité dont tu as besoin pour chaque chimique. Puisque la molarité de l'acétate + molarité de l'acide acétique = la molarité du tampon, et puisque vous connaissez le rapport de l'acétate à l'acide acétique de l'étape 2, vous pouvez substituer cette valeur dans l'équation de molarité tampon pour trouver la molarité de chaque composant. Par exemple, si le rapport des concentrations est de 0,169, 0,169 = acétate /acide acétique, donc (0,169) x concentration d'acide acétique = concentration en acétate. Substituez (0.169) x la concentration d'acide acétique pour la concentration d'acétate dans l'équation de molarité du tampon et vous avez 1.169 x concentration d'acide acétique = molarité du tampon. Puisque vous connaissez la molarité du tampon, vous pouvez résoudre ce problème pour trouver la concentration en acide acétique, puis résoudre la concentration en acétate.

Calculez la quantité d'acide acétique et d'acétate de sodium à ajouter. Rappelez-vous que lorsque vous diluez une substance, M1 x V1 = M2 x V2, ce qui signifie que le volume original fois la molarité d'origine = le volume final fois la molarité finale. À l'étape 3, vous avez trouvé la molarité de l'acide acétique dont vous avez besoin, donc vous avez M2. Vous savez de combien de tampon vous avez besoin, de sorte que vous avez V2. Vous connaissez la molarité de l'acide acétique (1 M), vous avez donc M1. Vous pouvez utiliser ces chiffres pour résoudre V1, la quantité de solution d'acide acétique que vous devez ajouter, puis faites la même chose pour l'acétate de sodium, qui est également une solution 1 M.

Avec le cylindre gradué, mesurez le volume d'acétate de sodium que vous avez calculé à l'étape 4 et ajoutez-le au bécher. Faites de même pour l'acide acétique. Maintenant ajoutez suffisamment d'eau pour amener le volume total de la solution à la quantité totale de tampon dont vous avez besoin (la quantité de V2 de l'étape 4). Remuez ou remuez doucement la solution pour s'assurer qu'elle est bien mélangée. Testez le pH avec votre pH-mètre pour vous assurer que vous avez le bon pH pour votre expérience.

Astuce

Une autre façon de préparer un tampon acétate consiste à ajouter de l'hydroxyde de sodium à une solution d'acide acétique atteindre le pH désiré. L'hydroxyde de sodium est une base forte et donc plus dangereuse à travailler avec, cependant, la procédure ci-dessus est préférable.

Avertissement

Le vinaigre et l'acétate de sodium sont irritants pour les yeux et irritants pour la peau. Ne pas mettre en contact avec les yeux ou la peau.