Jméno:

Obor:

     Datum provedení:


Teoretický Úvod


Obrázek 1:  Struktura TRIS

File:Tris.png Tris je zkratkou organické sloučeniny tris(hydroxymetyl)aminometan (Obr. 1), která je
velmi často požívána v biochemii a molekulární biologii jako pufrační látka. Z chemického hlediska
se jedná o primární amin, který se ve vodném roztoku chová podle disociační rovnováhy (1):

                                Tris-NH[3]^+ = H^+ + Tris-NH[2] (1)

Z hlediska Brönstedovy teorie kyselin a zásad lze i na protonizované báze pohlížet jako na kyseliny
a lze tudíž definovat následující disociační konstantu:

                                                (2)^

Protože hodnoty disociačních konstant mohou být různého řádu, udávají se z praktického hlediska
v podobě svých logaritmů (resp . záporných logaritmů) jako pK[A].

Na obrázku 2 je znázorněn průběh acidobazické titrace, kdy pokud je k bazickému roztoku postupně
přidávána kyselina, dochází k neutralizaci a pH roztoku se snižuje jen zvolna. Tato části titrační
křivky se často označuje jako oblast pufrační, kdy s přídavkem titračního činidla (báze nebo
kyseliny) se pH roztoku mění jen pozvolna. Bod, kdy je látkové množství kyseliny rovno látkovému
množství báze nazýváme bodem ekvivalence. V oblasti bodu ekvivalence se směrnice titrační křivky
významně mění a následně v oblasti velkého nadbytku kyseliny se pH mění opět jen zvolna.











                     Obrázek 2: Titrační křivka slabé zásady silnou kyselinou



PRAKTICKÁ ČÁST


A.           Stanovení koncentrace HCl titrací roztokem NaOH

Při smíchání k. chlorovodíkové a hydroxidu sodného probíhá neutralizační reakce podle rovnice:

                              HCl + NaOH                H[2]O + NaCl

Během neutralizační reakce reagují ionty H^+ kyseliny přítomné v roztoku s přidávanými OH^- ionty
hydroxidu za vzniku molekuly H[2]O. Jakmile je veškerá kyselina zneutralizována, dojde při dalším
přídavku hydroxidu ke vzniku nadbytku OH^- iontů v roztoku. Tento stav lze určit pomocí vhodného
indikátoru, v našem případě fenolftaleinu.


Postup práce:

1.      Do titrační baňky odpipetujte 5 ml roztoku HCl a přidejte několik kapek fenolftaleinu.

2.      Titrujte 0.1 M roztokem NaOH. Titrace je skončena v okamžiku, když se poslední kapkou
přidávaného činidla z byrety zbarví titrovaný roztok HCl dočervena. Barevné změně indikátoru
odpovídá pod ekvivalence.

3.      Titraci opakujte třikrát a na základě průměrné hodnoty ze tří titrací vypočítejte přesnou
koncentraci roztoku HCl.


Výsledky:

                                           V[NaOH ](ml)

                                           V[prům] (ml)

                                            c[HCl] (M)







B.           Stanovení disociační konstanty TRIS (tris(hydroxymetyl)aminometan)


Postup práce:


Kalibrace pH metru

1.    Otevřete menu pro kalibraci zmáčknutím tlačítka <CAL>

2.    Pomocí tlačítka <CAL> zvolte typ používaných pufrů [AutoCal DIN]; typ pufrů Ct1.

3.    Důkladně opláchněte elektrodu destilovanou vodou a ponořte ji do prvního pufru (pufr o pH
4.0).

4.    Spusťte měření zmáčknutím tlačítka <ENTER>.

5.    Naměřená hodnota je kontrolována na stabilitu (stability control); na displeji bliká [AR] a
zobrazí se nominální hodnota pH daného pufru.

6.    Počkejte na dokončení měření nebo měření ukončete zmáčknutím tlačítka <ENTER>.

7.    Objeví se zobrazení pro další kalibrační pufr; zobrazí se Ct2.

8.    Důkladně opláchněte elektrodu destilovanou vodou a ponořte ji do druhého pufru (pufr o pH
7.0).

9.    Spusťte měření zmáčknutím tlačítka <ENTER>.

10.  Naměřená hodnota je kontrolována na stabilitu (stability control); na displeji bliká [AR] a
zobrazí se nominální hodnota pH daného pufru.

11.  Počkejte na dokončení měření nebo měření ukončete zmáčknutím tlačítka <ENTER>.

12.  Objeví se zobrazení pro další kalibrační pufr; zobrazí se Ct3.

8.    Důkladně opláchněte elektrodu destilovanou vodou a ponořte ji do třetího pufru (pufr o pH
10.0).

9.    Spusťte měření zmáčknutím tlačítka <ENTER>.

10.  Naměřená hodnota je kontrolována na stabilitu (stability control); na displeji bliká [AR] a
zobrazí se nominální hodnota pH daného pufru.

11.  Počkejte na dokončení měření nebo měření ukončete zmáčknutím tlačítka <ENTER>.


Vlastní měření

1.      Do 100 ml kádinky napipetujte přesně 1,0 ml roztoku TRIS a nařeďte jej 30 ml vody.

2.      Do kádinky vložte magnetické míchadlo, kádinku postavte na magnetickou míchačku a spusťte
míchání.

3.      Zkalibrovanou elektrodu opláchněte vodou, osušte kouskem buničité vaty a ponořte do
naředěného roztoku TRIS v kádince. Při ponoření elektrody do roztoku si dejte pozor, aby elektroda
nebyla v kontaktu s míchadlem a aby byla ponořena frita elektrody.

4.      Odečtěte hodnotu pH.

5.      Do titrovaného roztoku přidejte pipetou 1,0 ml odměrného roztoku kyseliny chlorovodíkové a
po ustálení hodnoty pH metru odečtěte pH.

6.      Tento postup opakujte 20 krát, až do konečné spotřeby 24,0 ml.

7.      Vyneste v programu Excel titrační křivku (závislost pH na objemu přidané kyseliny
chlorovodíkové) a proložením bodů určete bod ekvivalence (inflexe titrační křivky).

8.      Vypočítejte koncentraci předloženého roztoku TRIS a v polovině spotřeby k bodu ekvivalence
poté odečtěte pK[A] TRIS.

9.      Zhodnoťte, v jakém rozsahu pH se dá TRIS používat jako pufr.

Výsledky:

                                            c[HCl ](mM)

                                            V[ekv] (ml)

                                           c[TRIS] (mM)

                                            pK[A] TRIS