ქიმიაში "ბუფერი" არის ხსნარი, რომელსაც სხვა ხსნარს დაუმატებთ, რათა დაბალანსდეს მისი pH, მისი ფარდობითი მჟავიანობა ან ტუტე. ბუფერს ამზადებთ შესაბამისად "სუსტი" მჟავის ან ფუძის და მისი "კონიუგირებული" ბაზის ან მჟავის გამოყენებით. ბუფერული pH– ის დასადგენად - ან მისი pH– დან ექსტრაპოლაცია მისი რომელიმე კომპონენტის კონცენტრაცია - შეგიძლიათ გააკეთეთ გამოთვლების სერია ჰენდერსონ-ჰასელბალკის განტოლების საფუძველზე, რომელიც ასევე ცნობილია როგორც "ბუფერი" განტოლება ".
გამოიყენეთ ბუფერული განტოლება მჟავე ბუფერული ხსნარის pH– ის დასადგენად, მჟავა – ტუტოვანი გარკვეული კონცენტრაციების გათვალისწინებით. ჰენდერსონ-ჰასელბალკის განტოლება შემდეგია: pH = pKa + log ([A -] / [HA]), სადაც "pKa" არის დისოციაციის მუდმივა, რიცხვი, რომელიც უნიკალურია თითოეული მჟავა, "[A-]" წარმოადგენს კონიუგატური ფუძის კონცენტრაციას მოლებში ლიტრზე (M) და "[HA]" წარმოადგენს მჟავას კონცენტრაციას თვითონ. მაგალითად, განვიხილოთ ბუფერი, რომელიც აერთიანებს 2.3 მ ნახშირმჟავას (H2CO3) და 0,78 მ წყალბადის კარბონატის იონს (HCO3-). გაეცანით pKa ცხრილს, რომ ნახავთ, რომ ნახშირმჟავას pKa აქვს 6,37. ამ მნიშვნელობების განტოლებაში ჩართვა, ხედავთ, რომ pH = 6.37 + ჟურნალი (.78 / 2.3) = 6.37 + ჟურნალი (.339) = 6.37 + (-0.470) = 5.9.
გამოთვალეთ ტუტე (ან ძირითადი) ბუფერული ხსნარის pH. შეგიძლიათ გადაწეროთ ჰენდერსონ-ჰასელბალკის განტოლება ბაზებისათვის: pOH = pKb + log ([B +] / [BOH]), სადაც "pKb" არის ბაზის დისოციაციის მუდმივა, "[B +]" ნიშნავს ბაზის კონიუგატური მჟავის კონცენტრაციას და "[BOH]" არის კონცენტრაცია ბაზა. განვიხილოთ ბუფერი, რომელიც აერთიანებს 4.0 მ ამიაკს (NH3) და 1.3 მ ამონიუმის იონს (NH4 +), კონსულტაციებს pKb ცხრილზე, რომ იპოვოთ ამიაკის pKb, 4.75 ბუფერული განტოლების გამოყენებით დაადგინეთ, რომ pOH = 4.75 + ჟურნალი (1.3 / 4.0) = 4.75 + ჟურნალი (.325) = 4.75 + (-.488) = 4.6. გახსოვდეთ, რომ pOH = 14 - pH, ასე რომ pH = 14 -pOH = 14 - 4.6 = 9.4.
განსაზღვრეთ სუსტი მჟავის კონცენტრაცია (ან მისი კონიუგირებული ფუძე), მისი pH, pKa და სუსტი მჟავის კონცენტრაციის გათვალისწინებით (ან მისი კონიუგირებული ფუძე). გაითვალისწინეთ, რომ შეგიძლიათ გადაწეროთ ლოგარითმების "კოეფიციენტი" - ე.ი. log (x / y) - log x - log y, ხელახლა დაწერეთ ჰენდერსონ ჰასელბალკის განტოლება, როგორც pH = pKa + log [A-] - log [HA]. თუ თქვენ გაქვთ ნახშირმჟავას ბუფერი, რომლის pH 6.2-იც არის ცნობილი და მზადდება 1.37 მ წყალბადის კარბონატით, გამოთვალეთ მისი [HA] შემდეგნაირად: 6.2 = 6.37 + ჟურნალი (1.37) - log [HA] = 6.37 + .137 ჟურნალი [HA]. სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, log [HA] = 6,37 - 6,2 + .137 = .307. გამოთვალეთ [HA] 0,307-ის "ინვერსიული ჟურნალის" (10 კალკულატორი x). ნახშირბადის მჟავას კონცენტრაცია არის 2.03 მ.
გამოთვალეთ სუსტი ფუძის კონცენტრაცია (ან მისი კონიუგატური მჟავა), მისი pH, pKb და სუსტი მჟავის კონცენტრაციის გათვალისწინებით (ან მისი კონიუგირებული ფუძე). განსაზღვრეთ ამიაკის კონცენტრაცია ამიაკის ბუფერში, pH 10,1 და ამონიუმის იონის კონცენტრაცია 0,98. M, გაითვალისწინეთ, რომ ჰენდერსონ ჰასელბალკის განტოლება მუშაობს ფუძეებზეც - მანამ, სანამ გამოიყენებთ pOH- ს ნაცვლად pH თქვენი pH გადაიყვანეთ pOH– ზე შემდეგნაირად: pOH = 14 - pH = 14 - 10.1 = 3.9. შემდეგ, ჩართეთ თქვენი მნიშვნელობები ტუტე ბუფერზე განტოლება "pOH = pKb + log [B +] - log [BOH]" შემდეგნაირად: 3.9 = 4.75 + log [.98] - log [BOH] = 4.75 + (-0.009) - log [BOH]. მას შემდეგ, რაც ჟურნალი [BOH] = 4,75 - 3,9 - .009 = .841, ამიაკის კონცენტრაცია არის უკუპროლოგიური ჟურნალი (10 ^ x) ან .841, ან 6,93 მ.
