Sisu
Keemias on "puhver" lahendus, mille lisate teisele lahusele, et tasakaalustada selle pH-d, suhtelist happesust või aluselisust. Puhvri valmistamiseks kasutatakse vastavalt "nõrka" hapet või alust ja selle "konjugeeritud" alust või hapet. Puhvrite pH määramiseks või selle komponentide kontsentratsiooni ekstrapoleerimiseks selle pH-st saate arvutuste seeria teha Hendersoni-Hasselbalchi võrrandi alusel, mida nimetatakse ka "puhvervõrrandiks".
Happelise puhverlahuse pH määramiseks kasutage puhvervõrrandit, arvestades teatud happe-aluse kontsentratsiooni. Hendersoni-Hasselbalchi võrrand on järgmine: pH = pKa + log (/), kus "pKa" on dissotsiatsioonikonstant, iga happe kordumatu arv, "" tähistab konjugeeritud aluse kontsentratsiooni moolides liitri kohta (M) ja "" tähistab happe enda kontsentratsiooni. Näiteks kaaluge puhvrit, mis ühendab 2,3 M süsihapet (H2CO3) 0,78 M vesinikkarbonaadiiooniga (HCO3-). Tutvuge pKa tabeliga, et näha, kas süsihappe pKa on 6,37. Need väärtused võrrandisse ühendades näete, et pH = 6,37 + log (.78 / 2,3) = 6,37 + log (.339) = 6,37 + (-0,470) = 5,9.
Arvutage aluselise (või aluselise) puhverlahuse pH. Aluste Hendersoni-Hasselbalchi võrrandi võib ümber kirjutada: pOH = pKb + log (/), kus "pKb" on aluste dissotsiatsioonikonstant, "" tähistab konjugeeritud happe aluste kontsentratsiooni ja "" on aluse kontsentratsioon . Mõelge puhverlahusele, mis ühendab 4,0 M ammoniaaki (NH3) 1,3 M ammooniumiiooniga (NH4 +); ammoniaagi pKb (4,75) leidmiseks lugege pKb tabelit. Puhvri võrrandit kasutades määrake, et pOH = 4,75 + log (1,3 / 4,0) = 4,75 + log (.325) = 4,75 + (-,488) = 4,6. Pidage meeles, et pOH = 14 - pH, nii et pH = 14-pOH = 14 - 4,6 = 9,4.
Määrake nõrga happe (või selle konjugeeritud aluse) kontsentratsioon, võttes arvesse selle pH, pKa ja nõrga happe (või selle konjugeeritud aluse) kontsentratsiooni. Pidades meeles, et saate logaritmide "jagamise" ümber kirjutada - st. log (x / y) - kui log x - log y, kirjuta Hendersoni Hasselbalchi võrrand ümber nii, et pH = pKa + log - log. Kui teil on süsihappepuhvrit, mille pH on 6,2 ja mis on teada, et see on valmistatud 1,37 M vesinikkarbonaadist, arvutage selle väärtus järgmiselt: 6,2 = 6,37 + log (1,37) - log = 6,37 + 0,137 - log. Teisisõnu log = 6,37 - 6,2 + .137 = .307. Arvutage, kasutades väärtust .307 "pöördlogi" (kalkulaatoril 10 ^ x).Süsihappe kontsentratsioon on seega 2,03 M.
Arvutage nõrga aluse (või selle konjugeeritud happe) kontsentratsioon, võttes arvesse selle pH, pKb ja nõrga happe (või selle konjugeeritud aluse) kontsentratsiooni. Määrake ammoniaagi kontsentratsioon ammoniaagi puhvris, mille pH on 10,1 ja ammooniumiioonide kontsentratsioon on 0,98 M, pidades meeles, et Henderson Hasselbalchi võrrand töötab ka aluste jaoks - niikaua kui kasutate pH asemel pOH. Teisendage oma pH pOH-ks järgmiselt: pOH = 14 - pH = 14 - 10,1 = 3,9. Seejärel ühendage oma väärtused aluselise puhvervõrrandiga "pOH = pKb + log - log" järgmiselt: 3,9 = 4,75 + log - log = 4,75 + (-0,009) - log. Kuna log = 4,75 - 3,9 - .009 = 0,841, on ammoniaagi kontsentratsioon pöördlogaritm (10 ^ x) või 0,841 või 6,93 M.