Kemiassa "puskuri" on liuos, jonka lisäät toiseen liuokseen tasapainottamaan sen pH: ta, suhteellista happamuutta tai emäksisyyttä. Teet puskurin käyttämällä "heikkoa" happoa tai emästä ja sen "konjugaatti" emästä tai vastaavasti happoa. Voit määrittää puskurin pH: n - tai ekstrapoloida sen pH: sta minkä tahansa sen komponentin pitoisuuden - voit tehdä sarja laskelmia Henderson-Hasselbalch-yhtälön perusteella, joka tunnetaan myös nimellä "puskuri" yhtälö."
Puskurin yhtälön avulla määritetään happaman puskuriliuoksen pH tietyillä happo-emäspitoisuuksilla. Henderson-Hasselbalch-yhtälö on seuraava: pH = pKa + log ([A -] / [HA]), jossa "pKa" on dissosiaatiovakio, joka on yksilöllinen luku kukin happo, "[A-]" edustaa konjugaattiemäksen pitoisuutta moolina litrassa (M) ja "[HA]" edustaa hapon pitoisuutta itse. Tarkastellaan esimerkiksi puskuria, joka yhdistää 2,3 M hiilihappoa (H2CO3) 0,78 M vetykarbonaatti-ioniin (HCO3-). Katso pKa-taulukosta, että hiilihapon pKa on 6,37. Liittämällä nämä arvot yhtälöön näet, että pH = 6,37 + log (0,78 / 2,3) = 6,37 + log (0,339) = 6,37 + (-0,470) = 5,9.
Laske emäksisen (tai emäksisen) puskuriliuoksen pH. Voit kirjoittaa Henderson-Hasselbalch-yhtälön uudelleen emäksille: pOH = pKb + log ([B +] / [BOH]), missä "pKb" on tukiaseman dissosiaatiovakio, "[B +]" tarkoittaa emäksen konjugaattihapon pitoisuutta ja "[BOH]" on basso. Tarkastellaan puskuria, joka yhdistää 4,0 M ammoniakkia (NH3) 1,3 M ammoniumioniin (NH4 +). Katso ammoniakin pKb, 4,75, pKb-taulukosta. Puskuriyhtälön avulla määritetään, että pOH = 4,75 + log (1,3 / 4,0) = 4,75 + log (0,325) = 4,75 + (-488) = 4,6. Muista, että pOH = 14 - pH, joten pH = 14 -pOH = 14 - 4,6 = 9,4.
Määritä heikon hapon (tai sen konjugaattiemäksen) pitoisuus, kun otetaan huomioon sen pH, pKa ja heikon hapon (tai sen konjugaattiemäksen) pitoisuus. Pidä mielessä, että voit kirjoittaa "osamäärän" logaritmeista - ts. log (x / y) - log x - log y, kirjoita Henderson Hasselbalch -yhtälö uudestaan pH = pKa + log [A-] - log [HA]. Jos sinulla on hiilihappopuskuri, jonka pH on 6,2 ja jonka tiedät olevan valmistettu 1,37 M vetykarbonaatista, lasketaan sen [HA] seuraavasti: 6,2 = 6,37 + log (1,37) - log [HA] = 6,37 + 0,137 - log [HA]. Toisin sanoen log [HA] = 6,37 - 6,2 + 0,137 = 0,307. Laske [HA] ottamalla .307 "käänteisloki" (10 ^ x laskimellasi). Hiilihapon pitoisuus on siten 2,03 M.
Laske heikon emäksen (tai sen konjugaattihapon) pitoisuus, kun otetaan huomioon sen pH, pKb ja heikon hapon (tai sen konjugaattiemäksen) pitoisuus. Määritä ammoniakin pitoisuus ammoniakkipuskurissa, jonka pH on 10,1 ja ammoniumionipitoisuus 0,98 M, pitäen mielessä, että Henderson Hasselbalch -yhtälö toimii myös tukikohdille - niin kauan kuin käytät pOH: ta pH. Muunna pH pOH: ksi seuraavasti: pOH = 14 - pH = 14 - 10,1 = 3,9. Liitä sitten arvot emäksiseen puskuriin yhtälö "pOH = pKb + log [B +] - log [BOH]" seuraavasti: 3,9 = 4,75 + log [, 98] - log [BOH] = 4,75 + (-0,009) - log [BOH]. Koska log [BOH] = 4,75 - 3,9 - 0,009 =, 841, ammoniakin konsentraatio on käänteinen log (10 ^ x) tai .841 tai 6,93 M.