เนื้อหา
ในทางเคมี "บัฟเฟอร์" เป็นวิธีการแก้ปัญหาที่คุณเพิ่มไปยังโซลูชันอื่นเพื่อปรับสมดุลค่า pH ความเป็นกรดสัมพัทธ์หรือความเป็นด่างของมัน คุณสร้างบัฟเฟอร์โดยใช้กรด "เบส" หรือฐานและ "คอนจูเกต" เบสหรือกรดตามลำดับ ในการกำหนดบัฟเฟอร์ pH - หรือประมาณค่า pH จากความเข้มข้นของส่วนประกอบใด ๆ - คุณสามารถสร้างชุดการคำนวณตามสมการเฮนเดอร์สัน - ฮัสเซลบอลช์ซึ่งเป็นที่รู้จักกันในชื่อ "สมการบัฟเฟอร์"
ใช้สมการบัฟเฟอร์เพื่อหาค่า pH ของสารละลายบัฟเฟอร์ที่เป็นกรดซึ่งให้ความเข้มข้นของกรดเบส สมการเฮนเดอร์สัน - แฮสเซลบัลช์มีดังต่อไปนี้: pH = pKa + log (/) โดยที่ "pKa" เป็นค่าคงที่การแยกตัวออกจากกันจำนวนเฉพาะของแต่ละกรด "" แสดงถึงความเข้มข้นของคอนจูเกตฐานในโมลต่อลิตร (M) และ "" หมายถึงความเข้มข้นของกรดเอง ตัวอย่างเช่นพิจารณาบัฟเฟอร์ที่รวมกรดคาร์บอนิก 2.3 M (H2CO3) กับ. 78 M ไฮโดรเจนคาร์บอเนตไอออน (HCO3-) ดูตาราง pKa เพื่อดูว่ากรดคาร์บอนิกมี pKa เท่ากับ 6.37 การเสียบค่าเหล่านี้เข้ากับสมการคุณจะเห็นว่า pH = 6.37 + log (.78 / 2.3) = 6.37 + log (.339) = 6.37 + (-0.470) = 5.9
คำนวณค่า pH ของสารละลายบัฟเฟอร์อัลคาไลน์ (หรือพื้นฐาน) คุณสามารถเขียนสมการเฮนเดอร์สัน - แฮสเซลบาลช์สำหรับฐาน: pOH = pKb + log (/) โดยที่ "pKb" เป็นค่าคงที่การแยกตัวออกจากฐาน "" หมายถึงความเข้มข้นของกรดเบสคอนจูเกตและ "" คือความเข้มข้นของฐาน . พิจารณาบัฟเฟอร์ที่รวมแอมโมเนีย 4.0 M (NH3) กับไอออนแอมโมเนียม 1.3 M (NH4 +), ดูตาราง pKb เพื่อค้นหาแอมโมเนีย pKb, 4.75 ใช้สมการบัฟเฟอร์กำหนดว่า pOH = 4.75 + log (1.3 / 4.0) = 4.75 + log (.325) = 4.75 + (-.488) = 4.6 โปรดจำไว้ว่า pOH = 14 - pH ดังนั้น pH = 14 -pOH = 14 - 4.6 = 9.4
กำหนดความเข้มข้นของกรดอ่อน (หรือฐานคอนจูเกต) ที่ได้จากค่า pH, pKa และความเข้มข้นของกรดอ่อน (หรือฐานคอนจูเกต) โปรดทราบว่าคุณสามารถเขียน "ความฉลาด" ของลอการิทึม - i.e log (x / y) - ในฐานะ log x - log y ให้เขียนสมการ Henderson Hasselbalch เป็น pH = pKa + log - log หากคุณมีบัฟเฟอร์กรดคาร์บอนิกที่มีค่าความเป็นกรดเท่ากับ 6.2 ที่คุณรู้ว่าทำจากไฮโดรเจนคาร์บอเนต 1.37 M ให้คำนวณดังนี้ 6.2 = 6.37 + บันทึก (1.37) - บันทึก = 6.37 + .137 - บันทึก ในคำอื่น ๆ เข้าสู่ระบบ = 6.37 - 6.2 + .137 = .307 คำนวณโดยใช้ "บันทึกการผกผัน" (10 ^ x บนเครื่องคิดเลขของคุณ) ที่. 307ความเข้มข้นของกรดคาร์บอนิคเท่ากับ 2.03 เมตร
คำนวณความเข้มข้นของเบสที่อ่อนแอ (หรือกรดคอนจูเกต) ที่ได้รับจาก pH, pKb และความเข้มข้นของกรดอ่อน (หรือเบสคอนจูเกต) กำหนดความเข้มข้นของแอมโมเนียในบัฟเฟอร์แอมโมเนียที่มีค่าความเป็น 10.1 และความเข้มข้นของแอมโมเนียมอิออนที่ 0.98 เมตรโดยคำนึงว่าสมการเฮนเดอร์สันฮัสเซิลบัลช์ยังทำงานได้กับเบสด้วยเช่นกัน แปลง pH ของคุณเป็น pOH ดังต่อไปนี้: pOH = 14 - pH = 14 - 10.1 = 3.9 จากนั้นเสียบค่าของคุณเข้ากับสมการบัฟเฟอร์อัลคาไลน์ "pOH = pKb + log - log" ดังต่อไปนี้: 3.9 = 4.75 + log - log = 4.75 + (-0.009) - log ตั้งแต่บันทึก = 4.75 - 3.9 - .009 = .841 ความเข้มข้นของแอมโมเนียคือบันทึกผกผัน (10 ^ x) หรือ. 841 หรือ 6.93 เมตร