Sisältö
Kemiassa "puskuri" on ratkaisu, jonka lisäät toiseen liuokseen sen pH: n, suhteellisen happamuuden tai emäksisyyden tasapainottamiseksi. Teet puskurin käyttämällä vastaavasti "heikkoa" happoa tai emästä ja sen "konjugaattia" emästä tai happoa. Puskurien pH-arvon määrittämiseksi tai ekstrapoloimiseksi sen pH-arvosta minkä tahansa sen komponentin pitoisuudesta voidaan suorittaa laskelmasarja Henderson-Hasselbalch-yhtälön perusteella, joka tunnetaan myös nimellä "puskuriyhtälö".
Määritä happaman puskuriliuoksen pH puskur yhtälön avulla tietyillä happopohjaisilla pitoisuuksilla. Henderson-Hasselbalch-yhtälö on seuraava: pH = pKa + log (/), missä "pKa" on dissosiaatiovakio, jokaiselle hapolle ainutlaatuinen luku, "" edustaa konjugaattiemäksen pitoisuutta moolina litrassa (M) ja "" edustaa itse hapon pitoisuutta. Harkitse esimerkiksi puskuria, joka yhdistää 2,3 M hiilihappoa (H2CO3) 0,78 M vetykarbonaatti-ionin (HCO3-) kanssa. Katso pKa-taulukosta nähdäksesi, että hiilihapon pKa on 6,37. Yhdistämällä nämä arvot yhtälöön näet, että pH = 6,37 + log (.78 / 2,3) = 6,37 + log (.339) = 6,37 + (-0,470) = 5,9.
Laske alkalisen (tai emäksisen) puskuriliuoksen pH. Voit kirjoittaa Henderson-Hasselbalch-yhtälön emäksille: pOH = pKb + log (/), missä "pKb" on emästen dissosiaatiovakio, "" tarkoittaa emästen konjugaattihapon pitoisuutta ja "" on emäksen pitoisuus . Harkitse puskuria, jossa yhdistyvät 4,0 M ammoniakkia (NH3) ja 1,3 M ammoniumionia (NH4 +). PKb-taulukosta löydät ammoniakin pKb, 4,75. Puskurijärjestelmää käyttämällä määritetään, että pOH = 4,75 + log (1,3 / 4,0) = 4,75 + log (.325) = 4,75 + (-,488) = 4,6. Muista, että pOH = 14 - pH, joten pH = 14-pOH = 14 - 4,6 = 9,4.
Määritä heikon hapon (tai sen konjugaattiemäksen) pitoisuus ottaen huomioon sen pH, pKa ja heikon hapon (tai sen konjugaattiemäksen) pitoisuus. Pidä mielessä, että voit kirjoittaa logaritmien "osamäärän" - ts. log (x / y) - kuten log x - log y, kirjoita Henderson Hasselbalch -yhtälö arvoon pH = pKa + log - log. Jos sinulla on hiilihappopuskuria, jonka pH on 6,2 ja jonka tiedät olevan valmistettu 1,37 M vetykarbonaatilla, laske se seuraavasti: 6,2 = 6,37 + log (1,37) - log = 6,37 + 0,137 - log. Toisin sanoen log = 6,37 - 6,2 + .137 = .307. Laske laskemalla "käänteinen loki" (laskimesi 10 ^ x) 0,307.Hiilihapon konsentraatio on siis 2,03 M.
Laske heikon emäksen (tai sen konjugaattihapon) konsentraatio ottaen huomioon sen pH, pKb ja heikon hapon (tai sen konjugaattiemäksen) pitoisuus. Määritä ammoniakkipitoisuus ammoniakkipuskurissa, jonka pH on 10,1 ja ammoniumionipitoisuus 0,98 M, pitäen mielessä, että Henderson Hasselbalch-yhtälö toimii myös emäksille - kunhan käytät pH: n sijasta pOH: ta. Muunna pH pOH: ksi seuraavasti: pOH = 14 - pH = 14-10,1 = 3,9. Kytke sitten arvot alkalipuskuriyhtälöön "pOH = pKb + log - loki" seuraavasti: 3.9 = 4.75 + log - log = 4.75 + (-0.009) - loki. Koska log = 4,75 - 3,9 - .009 = .841, ammoniakin konsentraatio on käänteinen log (10 ^ x) tai .841 tai 6,93 M.