Vsebina
pH in pKa sta pomembna parametra raztopine na številnih področjih kemije, vključno z izračuni, ki vključujejo kislinsko-bazične ravnotežje. pH je univerzalno merilo kislosti, opredeljeno kot negativni logaritem, do baze 10, koncentracije raztopine vodikovih ionov in je izraženo kot: pH = -log. V oklepaju je koncentracija in znak "+" pomeni naboj vodikovega iona. pKa je negativni logaritem „disocijacijske konstante“ na bazi 10 „šibke kisline“. Na primer, disociacija šibke kisline "HA" je napisana: Ka = /, kjer je A- "konjugirana baza" kisline. Zato je pKa = -log Ka. Vsaka šibka kislina ima edinstveno vrednost pKa. Z enačbo Henderson-Hasselbalch izračunajte pH puferske raztopine, ki je raztopina šibke kisline in njene konjugirane baze, ko je pKa kisline znan. Ta enačba je izražena: pH = pKa + log (/).
Predpostavimo, da imate pufersko raztopino, ki smo jo pripravili tako, da dodamo 25,0 ml 0,1 M raztopine natrijevega hidroksida (NaOH) 75,0 ml 0,1 M raztopine ocetne kisline (CH3COOH), kjer "M" označuje molsko koncentracijo. Upoštevajte, da ocetna kislina reagira z NaOH in tvori konjugirano bazo CH3C00H-, kot sledi: CH3COOH + NaOH = CH3C00- + Na + H20. Za izračun pH je treba izračunati količine kisline in konjugata baze v puferni raztopini po reakciji.
Izračunajte začetne mole baze in kisline v puferni raztopini. Na primer, moli NaOH = 25,0 ml x 0,1 mola / liter x 1 liter / 1000 ml = 0,0025 molov; molov CH3COOH = 75,0 ml x 0,10 mola / liter x 1 liter / 1000 ml = 0,0075 molov.
Upoštevajte, da CH3COOH ob mešanju raztopin porabi OH- (hidroksilne) ione, povezane z NaOH, tako da ostanejo 0,0050 molov CH3COOH (kisline), 0,0025 molov CH3COO- (baze) in 0 molov OH- .
Za izračun pH puferne raztopine zamenjajte pKa kisline (4,74 za ocetno kislino) in koncentracije kisline in baz v Henderson-Hasselbalch enačbi. Na primer, pH = 4,74 + log (0,0025 / 0,005) = 4,74 + log 0,5 = 4,44.