Extras din laborator
Notiuni teoretice
În sistemele acid – baza conjugate, echilibrul de ionizare se poate reprezenta prin schema:
HA H+ + A-
iar constanta de echilibru se mai numeste si constanta de aciditate:
(1)
Pentru a exprima gradul de ionizare al acizilor si bazelor în aceeasi scara, asa cum valoarea pH-ului caracterizeaza si bazicitatea si aciditatea, Brönsted (1923) a introdus pentru ionizarea bazelor un formalism analog:
BH+ B + H+
(2)
Întrucât constantele de ionizare au în general valori mici, practic se folosesc logaritmi lor
cu semn schimbat: pKa = - logKa
Ecuatiile (1) si (2) se pot scrie deci în forma:
(3)
(4)
Pentru determinarea valorii pKa pe cale spectrofotometrica se înregistreaza spectrele de absorbtie ale substantei studiate într-o serie de solutii tampon cu diferite pH-uri, în care suma concentratiilor speciilor HA si A- este constanta. În aceste conditii:
unde EA si EHA - extinctia solutiei care contine numai forma A- sau HA (la pH-uri limita)
E - extinctia solutiei de analizat care contine ambele forme.
înlocuind în relatia (1) se obtine:
(5)
sau în forma logaritmica:
(6)
Din ecuatia (3) rezulta ca la ½pH - pKa½ = 2 în solutie exista 99% din una din formele acid - baza conjugate si 1% din cealalta. Întrucât masuratorile spectrofotometrice au o precizie de cca 1%, se poate considera ca tot intervalul de pH în care ionizarea produce variatii apreciabile în spectre se gaseste în limitele pKa ± 2. De aceea spectrul substantei în orice solutie cu pH ³ pKa + 2 poate fi considerat ca spectrul formei A-, iar în orice solutie cu pH £ pKa - 2, ca spectrul formei HA.
Metoda standard de determinare a valorii pKa cuprinde urmatoarele etape:
1. Trasarea spectrelor de absorbtie a celor doua forme acid - baza
Pentru aceasta se obtin spectrele substantei în solutii de HCl 0,1 N si 0,01 N si apoi de NaOH 0,01 N si 0,1 N care corespund la valorile de pH: 1; 2; 12; 13. Daca valoarea pKa a substantei se gaseste în limitele 4 - 10, atunci spectrele obtinute la pH 1 si 2 coincid si corespund formei HA pure, iar cele de la pH 12 si 13 - formei A-.
2. Alegerea lungimii de unda analitice din spectrele formelor acid - baza
În acest caz lungimea de unda analitica (la) va fi aceea la care diferenta între coeficientii molari de extinctie ai celor doua forme acid - baza este maxima. În continuare, toate masuratorile se vor face numai la aceasta lungime de unda, iar în calcule se vor folosi valorile EHA si EA obtinute la punctul 1 la la.
3. Metode standard de determinare a valorii pKa
Se foloseste o solutie de studiat în tampon la un astfel de pH încât în solutie sa existe formele HA si A- în concentratii comparabile. Se determina apoi extinctia solutiei la la si se calculeaza valoarea pKa aproximativa dupa ecuatia (6).
4. Determinarea exacta a valorii pKa
Cunoscând valoarea pKa aproximativa se pregatesc 6 - 8 solutii tampon cu valori de pH cuprinse în intervalul pKa ± 0,6. Determinând extinctiile acestor solutii la la se calculeaza valorile pKa (tot dupa ec. 6) si se ia media.
Modul de lucru
Se va determina constanta de aciditate a acridinei (C13H9N, M = 179,21).
Solubilitatea acridinei în apa la 20°C este de 3 ´ 10-4 M. Solutia cu o astfel de concentratie este prea diluata pentru determinarea valorii pKa pe cale potentiostatica. Constanta de aciditate a acridinei a fost determinata exact pe cale spectrofotometrica datorita faptului ca molecula neutra (baza libera B) prezinta o absorbtie puternica în domeniul ultraviolet si practic neglijabila în domeniul vizibil, în timp ce cationul (BH+) este colorat (având o banda caracteristica în vizibil).
Preview document
Conținut arhivă zip
- Referate Biochimie Fizica
- Determinarea constantei de echilibru in sisteme acid-baza.DOC
- Determinarea prin chemiluminescenta.doc
- Dozarea catalazei.DOC
- Stingerea fluorescentei unei solutii de fluoresceina prin ioni de iod.doc