Зміст
В хімії "буфер" - це розчин, який ви додаєте в інший розчин, щоб збалансувати його рН, його відносну кислотність або лужність. Ви робите буфер, використовуючи "слабку" кислоту або основу та її "кон'югат" підстави або кислоти відповідно. Для визначення pH буфера - або екстраполяту від його pH концентрації будь-якого з його компонентів - можна зробити ряд розрахунків на основі рівняння Хендерсона-Хассельбальча, яке також відоме як "буферне рівняння".
Використовуйте буферне рівняння для визначення рН кислого буферного розчину з урахуванням певних кислотно-лужних концентрацій. Рівняння Гендерсона-Хассельбальха таке: pH = pKa + log (/), де "pKa" - константа дисоціації, число, унікальне для кожної кислоти, "" являє собою концентрацію кон'югатної основи в молях на літр (M) і "" являє собою концентрацію самої кислоти. Наприклад, розглянемо буфер, який поєднує 2,3 М вуглекислоту (H2CO3) з .78 М іоном гідрокарбонату (HCO3-). Зверніться до таблиці pKa, щоб побачити, що вуглекисла кислота має рКа 6,37. Підключивши ці значення до рівняння, ви бачите, що pH = 6,37 + log (.78 / 2,3) = 6,37 + log (.339) = 6,37 + (-0,470) = 5,9.
Обчисліть рН лужного (або основного) буферного розчину. Ви можете переписати рівняння Гендерсона-Хассельбальха для основ: pOH = pKb + log (/), де "pKb" - константа дисоціації основ "," означає концентрацію бази кон'югату кислоти і "" - концентрацію основи. . Розглянемо буфер, який поєднує 4,0 М аміак (NH3) з 1,3 М аміачним амонієм (NH4 +), і знайдіть таблицю pKb, щоб знайти аміак pKb, 4.75. Скориставшись буферним рівнянням, визначте, що pOH = 4,75 + log (1,3 / 4,0) = 4,75 + log (.325) = 4,75 + (-,488) = 4,6. Пам'ятайте, що pOH = 14 - pH, тому pH = 14 -pOH = 14 - 4,6 = 9,4.
Визначте концентрацію слабкої кислоти (або її кон'югованої основи), враховуючи її рН, рКа та концентрацію слабкої кислоти (або її кон'югованої основи). Маючи на увазі, що ви можете переписати «коефіцієнт» логарифмів - тобто. log (x / y) - як log x - log y, перепишіть рівняння Henderson Hasselbalch як pH = pKa + log - log. Якщо у вас буфер вуглекислоти з pH 6,2, який ви знаєте, виготовлений з 1,37 М гідрокарбонатом, обчисліть його так: 6,2 = 6,37 + log (1,37) - log = 6,37 + .137 - log. Іншими словами log = 6.37 - 6.2 + .137 = .307. Обчисліть, взявши "зворотний журнал" (10 ^ х на калькуляторі) .307.Таким чином, концентрація вуглекислоти становить 2,03 М.
Обчисліть концентрацію слабкої основи (або її кон'югованої кислоти), враховуючи її рН, pKb та концентрацію слабкої кислоти (або її кон'югованої основи). Визначте концентрацію аміаку в буфері аміаку з рН 10,1 та концентрацією іонів амонію 0,08 М, маючи на увазі, що рівняння Хендерсона Хассельбальха також працює для основ - доки замість pH ви використовуєте pOH. Перетворіть свій pH в pOH наступним чином: pOH = 14 - pH = 14 - 10,1 = 3,9. Потім підключіть свої значення до рівняння лужного буфера "pOH = pKb + log - log" таким чином: 3,9 = 4,75 + log - log = 4,75 + (-0,009) - log. Оскільки log = 4,75 - 3,9 - .009 = .841, концентрація аміаку є зворотним логом (10 ^ х) або .841, або 6,93 М.