При исследовании лактатдегидрогеназы в полиакриламидном геле используют фосфатный буфер с рн 7,4. в каком соотношении нужно смешать растворы гидрофосфата натрия и дигидрофосфата калия с концентрацией по 0,1 моль/л каждый, чтобы получить такой буферный раствор? ка=6,16·10-8
Для начала, нам нужно определить, какие компоненты входят в состав нашего фосфатного буфера с рН 7,4. У нас есть гидрофосфат натрия (Na2HPO4) и дигидрофосфат калия (KH2PO4).
У нас заданы концентрации растворов этих веществ: 0,1 моль/л каждый. Вопрос состоит в том, в каком соотношении их нужно смешать, чтобы получить буферный раствор с желаемым значением рН.
Теперь давайте рассмотрим уравнение реакции, которая происходит при смешивании этих компонентов и образовании буферного раствора:
Na2HPO4 + KH2PO4 ⇌ NaH2PO4 + K2HPO4
Из этого уравнения видно, что оба раствора постепенно взаимодействуют друг с другом, образуя NaH2PO4 и K2HPO4, которые служат буферами.
Теперь давайте посмотрим на буферное уравнение реакции, которое описывает реакцию буферизации фосфатных ионов:
H2PO4- + H2O ⇌ HPO4^2- + H3O+
Из этого уравнения видно, что кислотный компонент H2PO4- переходит в HPO4^2-, в процессе этого образуется кислота.
Теперь вернемся к вопросу: в каком соотношении нужно смешать растворы гидрофосфата натрия и дигидрофосфата калия, чтобы получить буферный раствор с рН 7,4?
Чтобы ответить на этот вопрос, нам необходимо знать значение диссоциационной константы (Ka) для данной реакции:
Ka = [HPO4^2-] / [H2PO4-]
В задаче дано значение Ка: Ka = 6,16·10-8.
Теперь нам нужно найти концентрации HPO4^2- и H2PO4-, чтобы рассчитать соотношение их концентраций и определить, в каком соотношении нужно смешать растворы Na2HPO4 и KH2PO4.
Пусть x - количество молей дигидрофосфата калия (KH2PO4), а y - количество молей гидрофосфата натрия (Na2HPO4).
Теперь определим их концентрации в растворе:
[HPO4^2-] = y / (x + y)
[H2PO4-] = x / (x + y)
Теперь мы можем использовать диссоциационную константу Ka, чтобы установить соотношение между этими концентрациями:
Ka = [HPO4^2-] / [H2PO4-]
Подставляем значения и решаем уравнение:
6,16·10-8 = (y / (x + y)) / (x / (x + y))
Далее можно сократить общий знаменатель и упростить выражение:
6,16·10-8 = y / x
Теперь мы можем использовать это уравнение, чтобы определить соотношение между x и y.
Например, предположим, что x = 0,1 моль и находим y:
6,16·10-8 = y / 0,1
y = (6,16·10-8) * 0,1
y = 6,16·10-9 моль
Таким образом, мы можем смешать 0,1 моль раствора дигидрофосфата калия (KH2PO4) с 6,16·10-9 моль раствора гидрофосфата натрия (Na2HPO4), чтобы получить буферный раствор с желаемым значением рН 7,4.
Надеюсь, этот ответ стал понятным и полезным для вас! Если у вас возникнут еще вопросы, не стесняйтесь задавать.