Як визначити pH буферного розчину?

Для розрахунку рН буферного розчину використовується рівняння Гендерсона-Гассельбалха, pH = pka + log (кислота/основа). Якщо працювати зі слабкою кислотою та сполученою основою, pka визначається та вставляється в концентрації для кожного, доданого до розчину.

Згадайте, що відповідно до співвідношення Хендерсона-Хассельбалха рН = pKa, коли буфер містить рівні концентрації сполучених кислоти та основи. Таким чином, ефективний діапазон буфера становить приблизно pKa плюс або мінус одна одиниця pH.

Це робиться має внутрішню кислоту та основу в буферному розчині, а внутрішні кислота й основа не можуть нейтралізувати одна одну (вони мають бути спряженою парою). Тобто внутрішня кислота та основа створюють буфер, а потім, якщо ви додаєте зовнішню кислоту чи основу, вони її нейтралізують.

Рівень pH буферного розчину можна розрахувати за допомогою рівняння Гендерсона-Гассельбалха, pH = pKa + log([A-]/[HA]), де pKa — логарифм константи кислотної дисоціації, [A-] — концентрація кон’югованої основи, а [HA] — концентрація слабкої кислоти.

7.24: Розрахунок рН буферних розчинів – рівняння Хендерсона-Гассельбалха

1. [H3O+]=Ka×[HA][A−]
2. −log [H3O+]=−log Ka−log[HA][A−]
3. pH=pKa+ log[A−][HA]
4. [CH3COOH][CH3COO-]
5. [H3O+]=Ka[CH3COOH][CH3COO−]

Ми можемо обчислити рН розчину, взявши від’ємний логарифм концентрації гідроній-іонів, або pH = -log[H₃O⁺]. При 25°С розчин з рН < 7 є кислим, розчин з рН > 7 — основним, а розчин з рН = 7 — нейтральним.