Tartalom
A kémiában egy "puffer" egy olyan oldat, amelyet hozzáad egy másik oldathoz annak pH-jának, relatív savasságának vagy lúgosságának egyensúlyba hozása érdekében. Puffert készítünk egy "gyenge" sav vagy bázis, illetve annak "konjugált" bázisának vagy savjának felhasználásával. A puffer pH-értékének meghatározásához - vagy bármely komponensének koncentrációjából extrapolálva annak pH-jából - számítási sorozatot végezhet a Henderson-Hasselbalch egyenlet alapján, amelyet más néven "puffer egyenletnek" hívunk.
A puffer egyenlet segítségével meghatározzuk a savas pufferoldat pH-ját, adott sav-bázis koncentrációk mellett. A Henderson-Hasselbalch-egyenlet a következő: pH = pKa + log (/), ahol a "pKa" a disszociációs állandó, az egyes savakra egyedi szám, "" a konjugált bázis koncentrációját mol / literben (M) és "" jelöli a sav koncentrációját. Vegyünk például egy olyan puffert, amely 2,3 M szénsavat (H2CO3) és 0,78 M hidrogén-karbonát-iont (HCO3-) kombinál. Nézze meg a pKa táblázatot, hogy lássa, hogy a szénsav pKa-értéke 6,37. Ezeket az értékeket az egyenletbe illesztve láthatja, hogy pH = 6,37 + log (.78 / 2,3) = 6,37 + log (.339) = 6,37 + (-0,470) = 5,9.
Számítsa ki egy lúgos (vagy bázikus) pufferoldat pH-ját. A bázisokhoz átírhatja a Henderson-Hasselbalch-egyenletet: pOH = pKb + log (/), ahol "pKb" a bázisok disszociációs állandója, "" egy báziskonjugált sav koncentrációját jelenti, "" pedig a bázis koncentrációját jelenti . Vegyünk egy puffert, amely 4,0 M ammóniát (NH3) és 1,3 M ammóniumiont (NH4 +) kombinál. Vizsgálja meg a pKb táblázatot a pKb, 4,75 ammónia meghatározásához. A puffer egyenlet segítségével határozza meg, hogy pOH = 4,75 + log (1,3 / 4,0) = 4,75 + log (.325) = 4,75 + (-,488) = 4,6. Ne feledje, hogy pOH = 14 - pH, tehát pH = 14-pOH = 14 - 4,6 = 9,4.
Határozzuk meg a gyenge sav (vagy annak konjugált bázisának) koncentrációját, annak pH-ját, pKa-ját és a gyenge sav (vagy annak konjugált bázisának) koncentrációját figyelembe véve. Ne feledje, hogy átírhatja a logaritmusok "hányadosát" - azaz. log (x / y) - mint log x - log y, írja át a Henderson Hasselbalch egyenletet úgy, hogy pH = pKa + log - log. Ha rendelkezik olyan szénsav-pufferrel, amelynek pH-ja 6,2, és amelyből tudjuk, hogy 1,37 M hidrogén-karbonáttal készül, számolja ki az alábbiak szerint: 6,2 = 6,37 + log (1,37) - log = 6,37 + 0,137 - log. Más szavakkal, log = 6,37 - 6,2 + .137 = .307. A számításhoz vegye figyelembe a .307 "inverz naplót" (a számológépén 10 ^ x).A szénsav koncentrációja tehát 2,03 M.
Számítsa ki a gyenge bázis (vagy annak konjugált sav) koncentrációját, annak pH-ja, pKb és a gyenge sav (vagy annak konjugált bázisának) koncentrációja alapján. Határozzuk meg az ammónia koncentrációját egy ammónia pufferben, amelynek pH-ja 10,1, és ammónium-ion koncentrációja 0,98 M, szem előtt tartva, hogy a Henderson Hasselbalch egyenlet bázisokra is működik - mindaddig, amíg pH helyett pOH-t használsz. Konvertáljuk pH-ját pOH-ra a következőképpen: pOH = 14 - pH = 14-10,1 = 3,9. Ezután csatlakoztassa az értékeit a "pOH = pKb + log - log" lúgos puffer egyenlethez az alábbiak szerint: 3,9 = 4,75 + log - log = 4,75 + (-0,009) - log. Mivel log = 4,75 - 3,9 - .009 = .841, az ammónia koncentrációja a fordított log (10 ^ x) vagy .841, vagy 6,93 M.