U kemiji, "pufer" je otopina koju dodate drugoj otopini kako biste uravnotežili pH, relativnu kiselost ili lužnatost. Pufer napravite pomoću "slabe" kiseline ili baze i njene "konjugirane" baze ili kiseline. Da biste odredili pH pufera - ili ekstrapolirali iz njegovog pH koncentraciju bilo koje od njegovih komponenata - možete napraviti niz izračuna na temelju Henderson-Hasselbalchove jednadžbe, koja je također poznata i kao "tampon jednadžba."
Upotrijebite jednadžbu pufera za određivanje pH kisele puferske otopine, s obzirom na određene kiselinsko-bazne koncentracije. Henderson-Hasselbalchova jednadžba je sljedeća: pH = pKa + log ([A -] / [HA]), gdje je "pKa" konstanta disocijacije, broj jedinstven za svaka kiselina, "[A-]" predstavlja koncentraciju konjugirane baze u molovima po litri (M), a "[HA]" predstavlja koncentraciju kiseline sebe. Na primjer, razmotrite pufer koji kombinira 2,3 M ugljične kiseline (H2CO3) s, 78 M hidrogenkarbonatnim ionom (HCO3-). U tablici pKa provjerite ima li ugljična kiselina pKa 6,37. Uključujući ove vrijednosti u jednadžbu, vidite da je pH = 6,37 + log (.78 / 2,3) = 6,37 + log (.339) = 6,37 + (-0,470) = 5,9.
Izračunajte pH alkalne (ili bazične) puferske otopine. Možete prepisati Henderson-Hasselbalchovu jednadžbu za baze: pOH = pKb + log ([B +] / [BOH]), gdje je "pKb" baza konstanta disocijacije, "[B +]" označava koncentraciju konjugirane kiseline baze, a "[BOH]" koncentracija uporište. Razmislite o puferu koji kombinira 4,0 M amonijaka (NH3) s 1,3 M amonijevim ionom (NH4 +). Pogledajte tablicu pKb da biste pronašli pKb amonijaka, 4,75. Koristeći jednadžbu međuspremnika, utvrdite da je pOH = 4,75 + log (1,3 / 4,0) = 4,75 + log (.325) = 4,75 + (-488) = 4,6. Sjetite se da je pOH = 14 - pH, pa je pH = 14 -pOH = 14 - 4,6 = 9,4.
Odredite koncentraciju slabe kiseline (ili njezine konjugirane baze), s obzirom na njezin pH, pKa i koncentraciju slabe kiseline (ili njezine konjugirane baze). Imajući na umu da možete prepisati "količnik" logaritama - tj. log (x / y) - kao log x - log y, prepišite Henderson Hasselbalchovu jednadžbu kao pH = pKa + log [A-] - log [HA]. Ako imate pufer ugljične kiseline s pH 6,2 za koji znate da je napravljen od 1,37 M hidrogenkarbonata, izračunajte njegov [HA] na sljedeći način: 6,2 = 6,37 + log (1,37) - log [HA] = 6,37 + .137 - trupac [HA]. Drugim riječima, zapisnik [HA] = 6,37 - 6,2 + .137 = .307. Izračunajte [HA] uzimajući "inverzni dnevnik" (10 ^ x na vašem kalkulatoru) od .307. Koncentracija ugljične kiseline je tako 2,03 M.
Izračunajte koncentraciju slabe baze (ili njezine konjugirane kiseline), s obzirom na njezin pH, pKb i koncentraciju slabe kiseline (ili njezine konjugirane baze). Odrediti koncentraciju amonijaka u amonijačnom puferu s pH 10,1 i koncentracijom amonijevih iona od .98 M, imajući na umu da Henderson Hasselbalchova jednadžba također radi za baze - sve dok koristite pOH umjesto pH. Pretvorite svoj pH u pOH na sljedeći način: pOH = 14 - pH = 14 - 10,1 = 3,9. Zatim priključite svoje vrijednosti u alkalni međuspremnik jednadžba "pOH = pKb + log [B +] - log [BOH]" kako slijedi: 3,9 = 4,75 + log [, 98] - log [BOH] = 4,75 + (-0,009) - log [BOH]. Budući da je log [BOH] = 4,75 - 3,9 - .009 = .841, koncentracija amonijaka je inverzni log (10 ^ x) ili .841, ili 6,93 M.
