Содержание
Буфер представляет собой водный раствор, предназначенный для поддержания постоянного pH, даже при воздействии небольших количеств кислот или оснований. Будь то кислотный (pH <7) или основной (pH> 7), буферный раствор состоит из слабой кислоты или основания, смешанных с солью его сопряженного основания или кислоты, соответственно. Чтобы рассчитать удельный pH данного буфера, вам нужно использовать уравнение Хендерсона-Хассельбальха для кислотных буферов: «pH = pKa + log10 (/), где Ka - это« константа диссоциации »для слабой кислоты, это концентрация сопряженного основания и является концентрацией слабой кислоты.
Для основных (или щелочных) буферов уравнение Хендерсона-Хассельбаха имеет вид «pH = 14 - (pKb + log10 (/))», где Kb - «константа диссоциации» для слабого основания, представляет собой концентрацию конъюгата кислоты и представляет собой концентрация слабого основания.
Рассчитать рН для растворов кислых буферов
Умножьте объем (в литрах) слабой кислоты на ее концентрацию (в молях / литр). Это дает вам общее количество молекул кислоты, которые будут в конечном буферном растворе.
Используйте весы, чтобы взвесить конъюгатную базовую соль, которую вы будете использовать для создания буфера. Запишите массу в граммах.
Разделите эту массу на молярную массу (в граммах на моль) соли, чтобы определить общее количество молей, содержащихся в образце.
Посмотрите константу диссоциации (Ка) для слабой кислоты. См. Раздел Ресурсы ниже для ссылки на обширный список значений Ka.
Добавьте объем слабой кислоты (в литрах) к объему воды, в которой вы планируете растворить соль сопряженного основания (в литрах). Это значение представляет собой конечный объем буферного раствора.
Разделите число молей молекулы слабой кислоты (из этапа 1) на общий объем буферного раствора (из этапа 5). Это дает вам концентрацию слабой кислоты в буфере.
Разделите число молей молекул соли основания конъюгата (из этапа 3) на общий объем буферного раствора (из этапа 5). Это дает вам концентрацию конъюгата основания в буфере.
Используйте свой калькулятор, чтобы определить стандартный логарифм (т. Е. Журнал 10) константы диссоциации слабых кислот (из шага 4). Умножьте результат на -1, чтобы получить значение «pKa».
Разделите значение (из шага 7) на значение (из шага 6).
Используйте свой калькулятор, чтобы определить стандартный логарифм результата из шага 9.
Суммируйте результаты шагов 8 и 10, чтобы рассчитать pH буферного раствора.
Рассчитать рН для основных (щелочных) буферных растворов
Умножьте объем (в литрах) слабого основания на его концентрацию (в молях / литр). Это дает вам общее количество базовых молекул, которые будут в конечном буферном растворе.
Используйте весы, чтобы взвесить соль сопряженной кислоты, которую вы будете использовать для создания буфера. Запишите массу в граммах.
Разделите эту массу на молярную массу (в граммах на моль) соли, чтобы определить общее количество молей, содержащихся в образце.
Посмотрите константу диссоциации (Кб) для слабого основания. См. Раздел Ресурсы ниже для ссылки на обширный список значений Кб.
Добавьте объем слабого основания (в литрах) к объему воды, в которой вы планируете растворить соль сопряженной кислоты (в литрах). Это значение представляет собой конечный объем буферного раствора.
Разделите число молей молекулы слабого основания (из Раздела 2, Шаг 1) на общий объем буферного раствора (из Раздела 2, Шаг 5). Это дает вам концентрацию слабого основания в буфере.
Разделите число молей молекул соли конъюгата кислоты (из Раздела 2, Шаг 3) на общий объем буферного раствора (из Раздела 2, Шаг 5). Это дает вам концентрацию конъюгата кислоты в буфере.
Используйте свой калькулятор, чтобы определить стандартный логарифм (то есть, журнал 10) константы диссоциации слабых оснований (из Раздела 2, Шаг 4). Умножьте результат на -1, чтобы получить значение «pKb».
Разделите значение (из Раздела 2, Шаг 7) на значение (из Раздела 2, Шаг 6).
Используйте свой калькулятор, чтобы определить стандартный логарифм результата из Раздела 2, Шаг 9.
Суммируйте результаты шагов 8 и 10, чтобы вычислить pOH буферного раствора.
Вычтите pOH из 14, чтобы определить pH буферного раствора.