AMORTUGUADORES

Uno de los enfoques tradicionales de la comprensión ácido la química de base y el pH es el estudio de las curvas de valoración. Las curvas de valoración aparecen en prácticamente todos los de química general textbook1-3 procedimientos de titulación y constituyen un experimento en esencialmente cada manual.4,5 introductoria de laboratorio Pero hay son sutilezas a las curvas de valoración quea menudo se pasan por alto. Para ejemplo, como un sistema se diluye, la magnitud de la equivalencia punto de quiebre se deteriora, mesetas de amortiguamiento erosionar, y auto dissociation de agua con el tiempo comienza a dominar un sistema. En este trabajo se presenta en 3-D superficies pH topográfico ("Topos") con "acantilados", "mesetas", y "rampas" que cambian con adición de base o dedilución del sistema.
Los topos de pH están diseñados para ayudar a los estudiantes principiantes ven cómo las constantes de disociación ácida, Ka, afectan el pH y la titulación curvas. Como tales, son apropiados en pH enseñanza fundamentos en los cursos de química de la universidad de primer año. Pero porque los topos invitan al lector a considerar el ácido-base comportamiento en un amplio rango decondiciones, también pueden ayudar estudiantes en la división superior cursos de química analítica apreciar algunos matices del comportamiento ácido-base. La mayoría específicamente, los topos revelan cómo dilución afecta a un tamponada sistema, un tema no perseguido en los textos analíticos estándar. El hojas de cálculo interactivas permiten a los estudiantes a ver rápidamente el resultados de loque de otro modo sería un conjunto factible de extensa cálculos. La información de apoyo incluye sugerencias sincronización y usos de topos en conferencia, proporciona las diapositivas de PowerPoint para utilizar en el aula, se sugiere hojas de trabajo y extensiones en las actividades de laboratorio.
■ CÁLCULOS curva de titulación
S.P.L. Sørensen formuló por primera vez el concepto de pH en1909,6 darse cuenta de que el control del pH a través de tampones fue fundamental para su experimentos con enzimas. Pero pH como un concepto de introductorio cursos de química no se produjo hasta unos cuarenta años después.7 Incluso entonces, antes de la llegada de las computadoras digitales, pH riguroso cálculos fueron arduos. Las curvas de valoración fueron a menudo calcula utilizandoaproximaciones con concomitante subyacente supuestos. Mientras que las computadoras y las calculadoras de mano evolucionados, un flujo constante de papeles apareció sobre la forma de resolver el ecuaciones exactas utilizando métodos numéricos. Un líder en esta área fue Lars Sillén del Real Instituto de Technology.8 de Suecia
Los paquetes de software que realizan una amplia variedad de titulación cálculos dedistribuciones de pH, tampones, y especies fueron disponible de JCE Sof tware en 19899 y en una versión actualizada de nuevo en 1998.10 Desafortunadamente, estos ya no están disponibles. en este escrito, CurTiPot, hojas de cálculo que hacen muchos de la mismafunciones, se ofrece como una descarga gratuita desde IGR Gutz. Este artículo presenta un enfoque superficial topo 3-D de pH y cálculos deamortiguación que ofrece nuevas perspectivas sobre temas antiguos. Incluido en la información de apoyo es una hoja de cálculo de Excel con macros incrustadas que permitirá al lector a reproducir todas las superficies de pH discutido aquí, así como que les permite crear una superficie de pH para cualquier otro mono, di, o ácido que triprótico desee ver. La única entrada requerida es de disociacióndel ácido constante, valores Ka.
Los cálculos utilizados en la creación de las figuras en este trabajo fueron realizado en el entorno de Excel utilizando su Visual Basic capacidades de programación. Para parcelas de superficie topo, valores de pH debe calcularse a intervalos regularmente espaciados de rejilla. Una cuadrícula punto consiste en el volumen de base añadido más el logaritmo de la...