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화학에서 "버퍼"는 pH, 상대 산도 또는 알칼리도의 균형을 맞추기 위해 다른 용액에 추가하는 용액입니다. "약한"산 또는 염기와 "접합 된"염기 또는 산을 각각 사용하여 완충액을 만듭니다. 완충액 pH를 결정하거나 pH에서 성분 중 하나의 농도를 추정하여 "버퍼 방정식"이라고도하는 Henderson-Hasselbalch 방정식을 기반으로 일련의 계산을 수행 할 수 있습니다.
특정 산-염기 농도가 주어지면 완충액 방정식을 사용하여 산성 완충액의 pH를 결정하십시오. Henderson-Hasselbalch 방정식은 다음과 같습니다. pH = pKa + log (/) 여기서 "pKa"는 해리 상수이며 각 산에 고유 한 숫자입니다. ""는 리터당 몰 단위의 공액 염기 농도 (M)를 나타냅니다. ""는 산 자체의 농도를 나타낸다. 예를 들어 2.3M 탄산 (H2CO3)과 .78M 탄산 수소 이온 (HCO3-)을 결합한 완충액을 고려하십시오. 탄산의 pKa가 6.37인지 pKa 표를 참조하십시오. 이 값을 방정식에 꽂으면 pH = 6.37 + log (.78 / 2.3) = 6.37 + log (.339) = 6.37 + (-0.470) = 5.9입니다.
알칼리성 (또는 염기성) 완충 용액의 pH를 계산합니다. 염기에 대한 Henderson-Hasselbalch 방정식을 다시 작성할 수 있습니다. pOH = pKb + log (/), 여기서 "pKb"는 염기 해리 상수, ""는 염기 컨쥬 게이트 산의 농도를 나타내고 ""는 염기의 농도를 나타냅니다. . 4.0M 암모니아 (NH3)와 1.3M 암모늄 이온 (NH4 +)을 결합한 완충액을 고려하고, pKb 표를 참조하여 암모니아 pKb, 4.75를 찾으십시오. 버퍼 방정식을 사용하여 pOH = 4.75 + log (1.3 / 4.0) = 4.75 + log (.325) = 4.75 + (-.488) = 4.6인지 확인하십시오. pOH = 14-pH이므로 pH = 14 -pOH = 14-4.6 = 9.4입니다.
pH, pKa 및 약산 (또는 컨쥬 게이트 염기)의 농도를 고려하여 약산 (또는 컨쥬 게이트 염기)의 농도를 결정하십시오. 로그의 "인수"를 다시 작성할 수 있다는 것을 명심하십시오. log (x / y)-log x-log y로 Henderson Hasselbalch 방정식을 pH = pKa + log-log로 다시 씁니다. 1.37 M 탄산수 소염으로 만들어진 pH 6.2의 탄산 완충액을 가지고 있다면 다음과 같이 계산하십시오 : 6.2 = 6.37 + log (1.37)-log = 6.37 + .137-log. 다시 말하면 log = 6.37-6.2 + .137 = .307입니다. .307의 "역 로그"(계산기에서 10 ^ x)를 취하여 계산합니다.따라서 탄산의 농도는 2.03 M이다.
pH, pKb 및 약산 (또는 컨쥬 게이트 염기)의 농도를 고려하여 약염기 (또는 컨쥬 게이트 산)의 농도를 계산합니다. Henderson Hasselbalch 방정식은 pH 대신 pOH를 사용하는 한 pH에 대해 10.1의 암모늄 이온 농도와 .98 M의 암모니아 버퍼에서 암모니아의 농도를 결정합니다. 다음과 같이 pH를 pOH로 변환하십시오 : pOH = 14-pH = 14-10.1 = 3.9. 그런 다음 다음과 같이 알칼리 버퍼 방정식 "pOH = pKb + log-log"에 값을 연결하십시오. 3.9 = 4.75 + log-log = 4.75 + (-0.009)-log. log = 4.75-3.9-.009 = .841이므로 암모니아의 농도는 역 로그 (10 ^ x) 또는 .841 또는 6.93M입니다.