화학에서 "완충액"은 pH, 상대 산도 또는 알칼리도의 균형을 맞추기 위해 다른 용액에 추가하는 용액입니다. 당신은 각각 "약한"산 또는 염기와 그 "접합체"염기 또는 산을 사용하여 완충액을 만듭니다. 버퍼의 pH를 결정하거나 pH에서 성분 중 하나의 농도를 외삽하려면 다음을 수행 할 수 있습니다. "버퍼"라고도하는 Henderson-Hasselbalch 방정식을 기반으로 일련의 계산을 수행합니다. 방정식."
특정 산-염기 농도가 주어지면 완충 방정식을 사용하여 산성 완충 용액의 pH를 결정합니다. Henderson-Hasselbalch 방정식은 다음과 같습니다. pH = pKa + log ([A-] / [HA]), 여기서 "pKa"는 해리 상수이며 각 산, "[A-]"는 리터당 몰수 (M)로 표시되는 공액 염기의 농도를 나타내고 "[HA]"는 산의 농도를 나타냅니다. 그 자체. 예를 들어 2.3M 탄산 (H2CO3)과 .78M 탄산 수소 이온 (HCO3-)을 결합한 완충액을 생각해보십시오. 탄산의 pKa가 6.37인지 확인하려면 pKa 표를 참조하십시오. 이 값을 방정식에 대입하면 pH = 6.37 + log (.78 / 2.3) = 6.37 + log (.339) = 6.37 + (-0.470) = 5.9가됩니다.
알칼리성 (또는 염기성) 완충 용액의 pH를 계산합니다. 밑수에 대한 Henderson-Hasselbalch 방정식을 다시 작성할 수 있습니다. pOH = pKb + log ([B +] / [BOH]), 여기서 "pKb"는 밑수입니다. 해리 상수, "[B +]"는 염기의 접합 산 농도를 나타내고 "[BOH]"는 베이스. 4.0M 암모니아 (NH3)와 1.3M 암모늄 이온 (NH4 +)을 결합한 버퍼를 고려하고 pKb 표를 참조하여 암모니아의 pKb, 4.75를 찾습니다. 버퍼 방정식을 사용하여 pOH = 4.75 + log (1.3 / 4.0) = 4.75 + log (.325) = 4.75 + (-.488) = 4.6임을 확인합니다. pOH = 14-pH이므로 pH = 14 -pOH = 14-4.6 = 9.4입니다.
pH, pKa 및 약산 (또는 결합 염기)의 농도를 고려하여 약산 (또는 결합 염기)의 농도를 결정합니다. 로그의 "몫"을 다시 쓸 수 있음을 명심하십시오. log (x / y)-log x-log y로 Henderson Hasselbalch 방정식을 pH = pKa + log [A-]-log [HA]로 다시 작성합니다. 1.37 M 탄산수 소로 만든 pH 6.2의 탄산 완충액이있는 경우 [HA]를 다음과 같이 계산합니다. 6.2 = 6.37 + log (1.37)-log [HA] = 6.37 + .137- log [HA]. 즉, log [HA] = 6.37-6.2 + .137 = .307입니다. .307의 "역 로그"(계산기에서 10 ^ x)를 취하여 [HA]를 계산합니다. 따라서 탄산의 농도는 2.03M입니다.
pH, pKb 및 약산 (또는 결합 염기)의 농도를 고려하여 약염기 (또는 결합 산)의 농도를 계산합니다. pH가 10.1이고 암모늄 이온 농도가 .98 인 암모니아 버퍼의 암모니아 농도를 측정합니다. M, Henderson Hasselbalch 방정식은 염기에 대해서도 작동합니다. pH. 다음과 같이 pH를 pOH로 변환합니다. pOH = 14-pH = 14-10.1 = 3.9. 그런 다음 값을 알칼리성 버퍼에 연결하십시오. 방정식 "pOH = pKb + log [B +]-log [BOH]"는 다음과 같습니다. 3.9 = 4.75 + log [.98]-log [BOH] = 4.75 + (-0.009)-log [BOH]. log [BOH] = 4.75-3.9-.009 = .841이므로 암모니아의 농도는 역 로그 (10 ^ x) 또는 .841 또는 6.93M입니다.