概念を理解する
* 酢酸(CH3COOH): 水中で部分的にイオン化する弱酸、水素イオン(H+)および酢酸イオン(CH3COO-)を放出します。
* 酢酸ナトリウム(CH3COONA): 酢酸の塩は、水で完全に解離してナトリウムイオン(Na+)および酢酸イオン(CH3COO-)を形成します。
* バッファーソリューション: 少量の酸または塩基が添加されるとpHの変化に抵抗する、弱酸とその共役塩基(この場合は酢酸および酢酸イオン)を含む溶液。
* Henderson-Hasselbalch方程式: この方程式は、バッファー溶液のpHを弱酸のPKAに関連付け、共役塩基と弱酸の濃度の比を関連付けます。
計算手順
1。モル濃度を決定します:
* 酢酸:
*酢酸のモルを計算します:moles =(w ml * mm) / 1000 ml / l
*モルを溶液(L)の総体積で除算して、モル濃度[CH3COOH]を見つけます。
* 酢酸ナトリウム:
*酢酸ナトリウムのモルを計算します(上記のステップに似ています)。
*モルを溶液(L)の総体積で除算して、モル濃度[CH3COO-]を見つけます。
2。酢酸のPKAを見つけます: 酢酸のPKAは約4.75です。
3。 Henderson-Hasselbalch方程式を適用します:
* ph =pka + log([ch3coo-] / [ch3cooh])
*ステップ1で計算したPKAとモル濃度を置き換えます。
* pHを計算します。
例
あなたが持っているとしましょう:
* 1 L溶液
* 1 M酢酸(CH3COOH)の10 ml
* 5 gの酢酸ナトリウム(CH3COONA)
計算:
1。モル濃度:
* 酢酸:
*酢酸のモル=(10 ml * 1 m) / 1000 ml / l =0.01モル
* [ch3cooh] =0.01モル / 1 l =0.01 m
* 酢酸ナトリウム:
*酢酸ナトリウムのモル質量=82.03 g/mol
*酢酸ナトリウムのモル=5 g / 82.03 g / mol =0.061モル
* [CH3COO-] =0.061モル / 1 L =0.061 m
2。酢酸のPKA: PKA =4.75
3。 Henderson-Hasselbalch方程式:
* ph =4.75 + log(0.061 / 0.01)
* ph =4.75 + log(6.1)
*pH≈5.56
したがって、溶液のpHは約5.56です。
重要なメモ
* 単位: 計算全体でユニットの一貫性を確保します。
* 重要な数字: 適切な数の重要な数字に対する最終回答を丸めます。
* 仮定: Henderson-Hasselbalchの方程式は、酸と塩基が平衡状態であると想定しています。濃度が非常に高いか非常に低い場合、この仮定が有効でない場合があります。
特定の例を挙げたい場合はお知らせください。喜んでお手伝いします!