大学分析化学题目
1、分析:
氨基乙酸上的氮原子有孤对电子,将羧基上的氢离子拉过去而成为双极离子,当溶液中得酸性足够高时,氨基乙酸可质子化为二元酸。这样有两级解离常数:pK1=2.35、pK2=9.60。确定的pH=2.00,按照缓冲溶液原理,对应的解离常数是pK1,缓冲体系是H2B与HB。由于原物质是氨基乙酸(HB),要想生成氨基乙酸酸式盐(H2B),必须加入盐酸。
2、解题;
需要加多少1mol/L的HCl多少mL?
令C1为加入盐酸形成H2B的浓度,C2为剩余HB的浓度。这里C1+C2=0.1000mol/L
[H+]=K1×(C1-[H+]+[OH-])/(C2+[H+]-[OH-]);式中[OH-]可以忽略(pH=2,pOH=12)。有:
[H+]=K1×(C1-[H+])/(C2+[H+]);将C1+C2=0.1000mol/L代入求解一元二次方程得
C1=0.079mol/L,由此算出需要1mol/L的HCl 7.90mL。
需要氨基乙酸多少克?
0.1000mol/L的缓冲溶液中的共轭酸碱都需氨基乙酸提供,由此可计算出:
0.1000mol/L×100mL×75.07g/mol/1000=0.7507g
即,称取0.7507g氨基乙酸,加入1.0 mol/L HCl 7.9 mL,用蒸馏水稀至100mL,就可配制总浓度为0.10 mol/L,pH为2.00 ,100 mL的氨基乙酸缓冲溶液。
常用pH缓冲溶液的配制和pH值 序号 溶液名称 配制方法 pH值 1 氯化钾-盐酸 13.0 ml 0.2 mol/L HCl 与25.0 ml 0.2 mol/L KCl混合均匀后,加水稀释至100 ml 1.7 2 氨基乙酸-盐酸 在500 ml 水中溶解氨基乙酸150 g,加480 ml浓盐酸,再加水稀释至1L 2.3 3 一氯乙酸-氢氧化钠 在200 ml 水中溶解2 g 一氯乙酸后,加40 g NaOH,溶解完全后再加水稀释至1 L 2.8 4 邻苯二甲酸氢钾-盐酸 把25.0 ml 0.2 mol/L的邻苯二甲酸氢钾溶液与6.0 ml 0.1 mol/L HCl混合均匀,加水稀释至100 ml 3.6 5 邻苯二甲酸氢钾-氢氧化钠 把25.0 ml 0.2 mol/L的邻苯二甲酸氢钾溶液与17.5 ml 0.1 mol/L NaOH混合均匀,加水稀释至100 ml 4.8 6 六亚甲基四胺-盐酸 在200 ml水中溶解六亚甲基四胺40 g,加浓HCl 10 ml,再加水稀释至1 L 5.4 7 磷酸二氢钾-氢氧化钠 把25.0 ml 0.2 mol/L的磷酸二氢钾与23.6 ml 0.1 mol/L NaOH混合均匀,加水稀释至100 ml 6.8 8 硼酸-氯化钾-氢氧化钠 把25.0 ml 0.2 mol/L的硼酸-氯化钾与4.0 ml 0.1 mol/L NaOH 混合均匀,加水稀释至100 ml 8.0 9 氯化铵-氨水 把0.1 mol/L 氯化铵与0.1 mol/L 氨水以2:1比例混合均匀 9.1 10 硼酸-氯化钾-氢氧化钠 把25.0 ml 0.2 mol/L 的硼酸-氯化钾与43.9 ml 0.1 mol/L NaOH混合均匀,加水稀释至100 ml 10.0 11 氨基乙酸-氯化钠-氢氧化钠 把 49.0 ml 0.1 mol/L 氨基乙酸-氯化钠与51.0 ml 0.1 mol/L NaOH混合均匀 11.6 12 磷酸氢二钠-氢氧化钠 把 50.0 ml 0.05 mol/L Na2HPO4与26.9 ml 0.1 mol/L NaOH 混合均匀,加水稀释至100 ml 12.0 13 氯化钾-氢氧化钠 把 25.0 ml 0.2 mol/L KCl与66.0 ml 0.2 mol/L NaOH混合均匀,加水稀释至100 ml 13.0
n(氨基乙酸)=0.1mol.L-1*0.1L=0.01mol
m(氨基乙酸)=0.01*75=0.75g
缓冲溶液的配制:
缓冲溶液是无机化学及分析化学中的重要概念,分析测试中,在络合滴定和分光光度法等许多反应里都要求溶液的pH值保持在一个范围内,以保证指示剂的变色和显色剂的显色等。
这些条件都是通过加入一定量的缓冲溶液达到的,所以缓冲溶液是分析测试中经常需要的一种试剂。
(一)甘氨酸-盐酸缓冲液(0.05 mol/L)
X毫升0.2 mol/L甘氨酸+Y毫升0.2 mol/L HCl,再加水稀释至200毫升。
甘氨酸分子量=75.07。
0.2 mol/L甘氨酸溶液含15.01 g/L。
(二)邻苯二甲酸-盐酸缓冲液(0.05 mol/L)
X毫升0.2 mol/L邻苯二甲酸氢钾+Y毫升0.2 mol/L HCl,再加水稀释至20毫升。
邻苯二甲酸氢钾分子量=204.23。0.2 mol/L邻苯二甲酸氢钾溶液含40.85 g/L。
(三)磷酸氢二钠-柠檬酸缓冲液
Na2HPO4分子量=141.980.2 mol/L溶液为28.40 g/L。
Na2HPO4·2H2O分子量=178.050.2 mol/L溶液为35.61 g/L。
Na2HPO4·12H2O分子量=358.220.2 mol/L溶液为71.64 g/L。
C6H8O7·H2O分子量=210.140.1 mol/L溶液为21.01 g/L。
(四)柠檬酸-氢氧化钠-盐酸缓冲液
① 使用时可以每升中加入1克酚,若最后pH值有变化,再用少量50%氢氧化钠溶液或浓盐酸调节,冰箱保存。
甘氨酸不是营养强化剂,是食品添加剂。一般氨基酸类的营养强化剂最常见的是赖氨酸和牛磺酸。因为赖氨酸是必须氨基酸,牛磺酸对于早产儿也是必须氨基酸。类似甘氨酸这种非必须氨基酸,做食品强化剂的是比较少的。不同的氨基酸味道是不同的,赖氨酸是苦味的,精氨酸的味道是恶心的腥臭味。瓜氨酸是先甜后苦的味道,牛磺酸味道很淡,天门冬氨酸和谷氨酸比较鲜,甘氨酸略带甜味。很多食品级氨基酸我都吃过,多数都属于营养学上营养强化剂的范畴,但卫生部分审查的时候都是按照食品添加剂的要求来操作的。至于GB执行标准无论是饲料级的还是用食品级的网上可能有查,我给你复制个,你自己也可以去百度找找。
食品添加剂 GB2760
氨基乙酸(又名甘氨酸)
CNS 号12.007 INS 号640
功能增味剂
食品分类号食品名称最大使用量/(g/kg)
预制肉制品3.0
熟肉制品3.0
调味品1.0
果蔬汁(肉)饮料(包括发酵型产品等)1.0
植物蛋白饮料1.0