A kémia területén a "puffer" egy olyan oldat, amelyet hozzáad egy másik oldathoz annak pH-ja, relatív savasságának vagy lúgosságának kiegyensúlyozása érdekében. Puffert készít "gyenge" sav vagy bázis, illetve annak "konjugált" bázisa vagy savja felhasználásával. Meghatározhatja a puffer pH-értékét - vagy extrapolálhatja annak pH-jából az egyik komponens koncentrációját - végezzen egy számítási sorozatot a Henderson-Hasselbalch egyenlet alapján, amely más néven "puffer" egyenlet."
Használja a pufferegyenletet egy savas pufferoldat pH-jának meghatározásához, adott sav-bázis koncentráció mellett. A Henderson-Hasselbalch-egyenlet a következő: pH = pKa + log ([A -] / [HA]), ahol a "pKa" a disszociációs állandó, a mindegyik sav, "[A-]" jelentése a konjugált bázis koncentrációja mol / liter (M) és "[HA]" a sav koncentrációja maga. Vegyünk például egy puffert, amely 2,3 M szénsavat (H2CO3) és 0,78 M hidrogén-karbonát-iont (HCO3-) kombinál. Tekintse meg a pKa táblázatot, hogy a szénsav pKa értéke 6,37. Ha beillesztjük ezeket az értékeket az egyenletbe, akkor azt látjuk, hogy a pH = 6,37 + log (0,78 / 2,3) = 6,37 + log (0,339) = 6,37 + (-0,470) = 5,9.
Számítsa ki egy lúgos (vagy lúgos) pufferoldat pH-ját. Átírhatja a bázisok Henderson-Hasselbalch-egyenletét: pOH = pKb + log ([B +] / [BOH]), ahol a "pKb" az alap disszociációs állandó, a "[B +]" jelentése egy bázis konjugált sav koncentrációja, a "[BOH]" pedig a az alap. Vegyünk egy puffert, amely 4,0 M ammóniát (NH3) és 1,3 M ammóniumiont (NH4 +) ötvöz. Tekintse meg a pKb táblázatot az ammónia pKb, 4,75 meghatározásához. A pufferegyenlet segítségével állapítsa meg, hogy pOH = 4,75 + log (1,3 / 4,0) = 4,75 + log (0,325) = 4,75 + (-488) = 4,6. Ne feledje, hogy pOH = 14 - pH, tehát pH = 14 -pOH = 14 - 4,6 = 9,4.
Határozza meg a gyenge sav (vagy annak konjugált bázisa) koncentrációját, figyelembe véve annak pH-értékét, pKa értékét és a gyenge sav (vagy konjugált bázis) koncentrációját. Szem előtt tartva, hogy átírhatja a logaritmusok "hányadosát" - azaz. log (x / y) - mint log x - log y, írja újra a Henderson Hasselbalch-egyenletet pH = pKa + log [A-] - log [HA] értékre. Ha rendelkezik szénsavas pufferrel, amelynek pH-ja 6,2, és amelyről tudta, hogy 1,37 M hidrogén-karbonáttal készült, akkor az [HA] értékét a következőképpen számítsa ki: 6,2 = 6,37 + log (1,37) - log [HA] = 6,37 + 0,137 log [HA]. Más szavakkal, log [HA] = 6,37 - 6,2 + 0,137 = 0,307. Számítsa ki a [HA] értékét a "inverz log" (10 ^ x a számológépen) értéke 307. A szénsav koncentrációja így 2,03 M.
Számítsa ki a gyenge bázis (vagy annak konjugált savja) koncentrációját, figyelembe véve annak pH-értékét, pKb-értékét és a gyenge sav (vagy konjugált bázisa) koncentrációját. Határozza meg az ammónia koncentrációját egy ammónia pufferben, amelynek pH-értéke 10,1 és ammóniumion-koncentrációja 0,98 M, szem előtt tartva, hogy a Henderson Hasselbalch-egyenlet az alapoknál is működik - mindaddig, amíg pOH-t használ pH. Alakítsa át pH-ját pOH-ra a következőképpen: pOH = 14 - pH = 14 - 10,1 = 3,9. Ezután csatlakoztassa az értékeket a lúgos pufferhez "pOH = pKb + log [B +] - log [BOH]" egyenlet az alábbiak szerint: 3,9 = 4,75 + log [, 98] - log [BOH] = 4,75 + (-0,009) - log [BOH]. Mivel log [BOH] = 4,75 - 3,9 - 0,009 =, 841, az ammónia koncentrációja az inverz log (10 ^ x) vagy .841, vagy 6,93 M.