Sadržaj
U kemiji "pufer" je otopina koju dodate drugoj otopini kako biste uravnotežili njezin pH, relativnu kiselost ili alkalnost. Pufer izrađujete pomoću "slabe" kiseline ili baze i njene "konjugacijske" baze, odnosno kiseline, respektivno. Da biste odredili pH pufera - ili ekstrapolirali iz njegovog pH koncentraciju bilo koje od njegovih komponenti - možete napraviti niz izračuna na temelju Henderson-Hasselbalchove jednadžbe, koja je poznata i kao "jednadžba pufera".
Pomoću jednadžbe pufera odredite pH vrijednosti kisele puferske otopine, s obzirom na određene koncentracije kisele baze. Henderson-Hasselbalchova jednadžba je sljedeća: pH = pKa + log (/), gdje je "pKa" konstanta disocijacije, broj jedinstven za svaku kiselinu, "" predstavlja koncentraciju konjugirane baze u molima po litri (M) i "" predstavlja koncentraciju same kiseline. Primjerice, razmotrite pufer koji kombinira 2,3 M ugljične kiseline (H2CO3) i .78 M hidrogenkarbonatni ion (HCO3-). Potražite u pKa tablici kako biste vidjeli da ugljična kiselina ima pKa od 6,37. Uključivši ove vrijednosti u jednadžbu, vidjet ćete da je pH = 6,37 + log (.78 / 2,3) = 6,37 + log (.339) = 6,37 + (-0,470) = 5,9.
Izračunajte pH alkalne (ili osnovne) puferske otopine. Jednadžbu Henderson-Hasselbalch možete prepisati za baze: pOH = pKb + log (/), gdje je "pKb" konstanta disocijacije baza "," označava koncentraciju bazne konjugacijske kiseline i "" je koncentracija baze. , Razmislite o puferu koji kombinira 4,0 M amonijak (NH3) sa 1,3 M amonijevim ionom (NH4 +). Potražite pKb tablicu da biste pronašli amonijak pKb, 4,75. Pomoću jednadžbe pufera utvrdite da je pOH = 4,75 + log (1,3 / 4,0) = 4,75 + log (.325) = 4,75 + (-,488) = 4,6. Zapamtite da je pOH = 14 - pH, pa je pH = 14 -pOH = 14 - 4,6 = 9,4.
Odredite koncentraciju slabe kiseline (ili njene konjugirane baze), s obzirom na njen pH, pKa i koncentraciju slabe kiseline (ili njene konjugirane baze). Imajući na umu da možete prepisati „kvocijent” logaritama - tj. log (x / y) - kao log x - log y, prepisati Henderson Hasselbalch-ovu jednadžbu kao pH = pKa + log - log. Ako imate pufer ugljične kiseline s pH 6,2 za koji znate da je napravljen s 1,37 M hidrogen karbonatom, izračunajte ga na sljedeći način: 6,2 = 6,37 + log (1,37) - log = 6,37 + .137 - log. Drugim riječima log = 6,37 - 6,2 + .137 = .307. Izračunajte uzimanjem "obrnutog dnevnika" (10 ^ x na vašem kalkulatoru) od .307.Koncentracija ugljične kiseline je tako 2,03 M.
Izračunajte koncentraciju slabe baze (ili njene konjugirane kiseline), s obzirom na njen pH, pKb i koncentraciju slabe kiseline (ili njene konjugirane baze). Odredite koncentraciju amonijaka u puferu amonijaka s pH od 10,1 i koncentracijom amonijevog iona od .98 M, imajući na umu da Henderson Hasselbalch jednadžba radi i za baze - sve dok umjesto pH koristite pOH. Pretvorite svoj pH u pOH na sljedeći način: pOH = 14 - pH = 14 - 10,1 = 3,9. Zatim dodajte svoje vrijednosti u jednadžbu alkalnog pufera "pOH = pKb + log - log" na sljedeći način: 3,9 = 4,75 + log - log = 4,75 + (-0,009) - zapisnik. Budući da je log = 4,75 - 3,9 - .009 = .841, koncentracija amonijaka je obrnuti log (10 ^ x) ili .841, ili 6,93 M.