Zuur-base evenwicht in twee fasen systeem

Krul_CF

Ik zit met een voor mij chemisch mysterie:

Je hebt een molecuul met daarin een stikstofatoom met een pka van de geprotoneerde vorm van 10. Je lost dit op in een bufferoplossing van pH 8. Je neemt nu een organisch oplosmiddel en extraheert hiermee. Hoe zal de product verdeling zijn? Bijv. bij pH 8 is slechts 1% van de base gedeprotoneerd. Echter als dit naar de organische laag verhuist, zal het evenwicht zich herstellen en zo zou je alles in gedeprotoneerde vorm naar de organische laag kunnen trekken. Maar omgekeerd kun je ook redeneren dat alles in de waterlaag zal blijven zitten.

Hoe werkt dit nu?

Marjanne

Laat je je niet verleiden tot het verhaal van die Griekse filosoof die stelde dat een rennende haas nooit een ervoor lopende schildpad zal inhalen? (Ik weet zijn naam niet meer).

Een deel van de gedeprotoneerde verbinding zal naar de organische fase overgaan. In de waterfase stelt zich een nieuw protonerings/deprotonerings evenwicht in. Er zal weer een klein deel overgaan naar de organische fase. In de waterfase stelt zich weer een nieuw evenwicht in.

Maar deze stapjes worden steeds kleiner. Uiteindelijk stelt zich een evenwicht in waarin een klein deel van de verbinding in de organische fase zit. Het gros blijft in de waterfase met het bij die concentratie horende protonerings/deprotoneringsevenwicht.

Er zijn dus twee evenwichten: het protonerings/deprotonerings-evenwicht in de waterfase en het extractie-evenwicht van de gedeprotoneerde vorm tussen waterfase en organische fase.

Ik heb het proces nu even in singuliere stapjes beschreven. In realiteit zal dat natuurlijk niet in singuliere stapjes gaan.

Krul_CF

maar stel nu dat het evenwicht betreffende de verdeling van de gedeprotoneerde vorm sterk aan de kant ligt van het oplossen in de organische fase dan zal je dus wel praktisch alles van de gedeprotoneerde vorm naar de organische fase trekken.

Als echter tegelijkertijd het evenwicht van de geprotoneerde vorm in het voordeel van oplossen in de waterige fase ligt, zul je dus tegelijkertijd alles in de waterlaag hebben zitten.

Dit is toch wel erg paradoxaal?

Fuzzwood

Ja, maar er zal een bepaald evenwicht optreden. Dat betekent dat er op dat punt evenveel gedeprotoneerd spul je organische fase ingaat als dat er geprotoneerd spul je waterige fase ingaat. Als je buffert op precies pH 10, zou er theoretisch 50% van je stof in beide lagen moeten zitten, aangenomen dat de oplosbaarheidsproducten oneindig groot zijn.

Wetenschapsforum

Laatste berichten

Nieuwsberichten

Zuur-base evenwicht in twee fasen systeem

Zuur-base evenwicht in twee fasen systeem

Re: Zuur-base evenwicht in twee fasen systeem

Re: Zuur-base evenwicht in twee fasen systeem

Re: Zuur-base evenwicht in twee fasen systeem