Question

كيف يمكنني تحضير محلول منظم الفوسفات (phosphate buffer (pH 7.2 انطلاقاً من KH₂PO₄؟؟

Answer 1

تحضير المحاليل المنظمة 

 الأساس النظري

- المحلول المنظم هو محلول يتميز بمقاومته للتغيرات في الرقم الهيدروجينى الناتجة عن إضافة كميات صغيرة من حمض أو قاعدة ولا يتغير الرقم الهيدروجيني بالتخفيف.

- يتكون المحلول المنظم من خليط من حمض ضعيف وأحد أملاحه أو قاعدة ضعيفة أو قاعدة ضعيفة وأحد أملاحه أو قاعدة ضعيفة وأحد أملاحها 

- الجدول التالي يعطي بعض الأمثلة على المحاليل المنظمة:

- تستعمل هذة المحاليل مثلاً أثناء تعيير قياس الرقم الهيدروجينى pH-meter أو لتثبيت الرقم الهيدروجيني في معايرات التحليل الحجمي أو فى التحليل الوزني.

- يمكن شراء المحاليل المنظمة ذات رقم هيدروجيني معين أو تحضيرها في المختبر.

طرق تحضير المحاليل المنظمة 

لتحضير محلول منظم نتبع الخطوات التالية 

(1) اختر المركب المناسب بحيث تكون قيمة pK_a قريبة من قيمة pH المرغوب فيه.

(2) حدد التركيز والحجم الذي ترغب به.

- هناك طرق عديدة لتحضير المحاليل المنظمة ومنها:

(1) تحضير المحاليل المنظمة مستخدماً معلومات متوفرة في المراجع.

(2) حساب كمية المواد المكونة للمحلول المنظم وإذابتها في الحجم المناسب من ماء مقطر ثم التأكد من قيم الرقم الهيدروجينى مستخدماً جهاز القياس.

الحسابات 

- يحسب pH للمحلول المنظم من معادلات Henderson-Hasselbalch:

أولاً/ في حالة تحضير المحلول المنظم من حمض ضعيف وأحد أملاحه نستعمل المعادلة التالية:

علماً بأن:

K_a : ثابت تفكك الحمض

proton donor : المادة المانحة للبروتون

Proton acceptor : المادة التى يتحد معها البروتون.

- حسب نظرية Lowry , Bronsted الحمض هي المادة المانحة للبروتون والقاعدة هي المادة التى تستقبل  هذا البروتون.

Acid → H⁺ + base

ثانياً/ في حالة تحضير المحلول المنظم من قاعدة ضعيفة وأحد أملاحها نستعمل المعادلة التالية:

علماً بأن pK_b = - log K_b

تحضير محلول منظم الفوسفات (phosphate buffer (pH 7.2 انطلاقاً من KH₂PO₄ 

 - المحاليل المنظمة المكونة من فوسفات أحادي البوتاسيوم KH₂PO₄ وهيدروكسيد الصوديوم تعطى مدي الرقم الهيدروجينى من pH = 5.8 إلى pH = 8

- لتحضير محلول منظم من KH₂PO₄ وهيدروكسيد الصوديوم بحيث الرقم الهيدروجينى له pH =7.2 نتبع الخطوات التالية:

(1) أحضر كأس به 800 مل ماء مقطر 

(2) أضف 13.61 جم من KH₂PO₄ إلى الكأس .

(3) قم بإضافة 2.8 جم من NaOH إلى الكأس 

(4) أضبط المحلول الى الرقم الهيدروجينى (7.2 = pH) بواسطة HCl أو NaOH

(5) أكمل المحلول بواسطة الماء المقطر إلى 1000 مل. 

المحلول الناتج يسمى كالتالي:

KH₂PO₄-NaOH Buffer solution 0.1M , pH = 7.2 

 طريقة أخري لتحضير محلول منظم الفوسفات pH = 7.2