Какое соотношение растворов гидрофосфата натрия и дигидрофосфата калия с концентрацией 0,1 М каждый нужно использовать

  • 37
Какое соотношение растворов гидрофосфата натрия и дигидрофосфата калия с концентрацией 0,1 М каждый нужно использовать для получения буферного раствора с рН 7,4 при исследовании лактатдегидрогеназы в полиакриламидном геле? Значение Кₐ равно 6,16·10⁻⁸.
Зинаида
2
Для решения этой задачи нам понадобятся знания о соотношении кислот и оснований в буферном растворе, а также о связи между растворами кислот и оснований.

Степень диссоциации кислоты (α) и ее конъюгированного основания (β) связаны следующим соотношением:

α=KaKa+C

β=CKa+C

где Кₐ - константа диссоциации кислоты, С - концентрация раствора.

Если нам требуется получить буферный раствор с определенным рН, то мы по существу выбираем нужное соотношение кислоты и основания для создания буфера. В данной задаче рН равно 7,4, поэтому мы можем использовать соотношение 1:1 между кислотой и основанием.

Для нахождения соотношения растворов гидрофосфата натрия и дигидрофосфата калия, мы можем решить систему уравнений, где Кₐ равно 6,16·10⁻⁸:

αNaHPO4=KaKa+CNaHPO4=6,161086,16108+0,1
βKHPO=CKHPOKa+CKHPO=0,16,16108+0,1

Учитывая, что мы хотим получить буферный раствор соотношением 1:1, мы можем установить следующее равенство:

αNaHPO4=βKHPO

Подставляя полученные значения:

6,161086,16108+0,1=0,16,16108+0,1

Сокращая обе части дроби на (6,16108+0,1) получим:

6,16108=0,1

Такое уравнение не имеет решений, что означает, что невозможно получить буферный раствор с заданным соотношением растворов гидрофосфата натрия и дигидрофосфата калия с данной концентрацией для получения рН 7,4.