概念を理解する
* ph: 溶液の酸性度またはアルカリ度の尺度。 0から14の範囲で、7はニュートラルです。低い値は酸性であり、より高い値は基本(アルカリ)です。
* 強いベース: 溶液中に完全に解離する塩基、pHを増加させる水酸化物イオン(OH-)を放出します。一般的な例には、水酸化ナトリウム(NAOH)および水酸化カリウム(KOH)が含まれます。
* 弱いベース: 溶液中に部分的にのみ分離するベース。 例には、アンモニア(NH3)と重炭酸ナトリウム(NAHCO3)が含まれます。
ベース添加を計算する手順
1。ターゲットpH:を決定します どのようなpHを達成したいですか?
2。初期pHと溶液の体積を識別します: ソリューションの開始pHと体積は何ですか?
3。ベースを選択: NaohやKohのような適切な強力なベースを選択します。
4。塩基濃度を考慮してください: ベースソリューションの濃度を知る必要があります。
5。ヘンダーソンハッセルバルチ方程式(バッファーの場合)を使用してください: この方程式は、緩衝溶液のpH変化を計算するのに役立ちます。 弱酸とその共役塩基を使用する場合に特に便利です。
* 方程式: ph =pka + log([a-]/[ha])
* PKA:弱酸の酸解離定数。
* [A-]:コンジュゲートベースの濃度。
* [ha]:弱酸濃度。
6。必要なベースの量を計算します:
* 強いベースの場合:
*次の方程式を使用して、必要な強力なベースの量を推定できます。
* base =(溶液の体積 *Δph * 10^-ph) /(ベースのモル質量)
*Δph:達成する必要があるpHの変化。
*必要なベースソリューションの体積を計算するには、以下を使用します。
*ベースソリューションの体積(ML)=(ベースソリューションの塩基 /濃度のモル) * 1000
* 弱いベースの場合:
*弱い塩基の計算はより複雑であり、多くの場合、平衡定数と反復方法の使用が必要です。
重要な考慮事項
* 安全性: 重度の火傷を引き起こす可能性があるため、常に強い基地を慎重に処理してください。適切な個人用保護具(PPE)を着用してください。
* 段階的な追加: ベースをゆっくりと追加し、pHメーターまたはインジケータでpHを監視するのが最善です。
* 精度: 計算の精度は、測定の精度とソリューションの安定性に依存します。
* 特定のアプリケーション: 特定のアプリケーション(特定の化学反応のpHの調整など)については、考慮すべき他の要因があるかもしれません。
例
pH 4.0の100 mlの溶液があり、pH 7.0に上げたいとしましょう。 1 M NAOHソリューションを使用します。
1。ターゲットpH: 7.0
2。初期ph: 4.0
3。ベース: ナオ(1 m)
4。Δph: 7.0-4.0 =3.0
5。 NaOHのモル質量: 40 g/mol
計算:
* naoh =(0.1 l * 3.0 * 10^-7) /(40 g / mol)=7.5 x 10^-9モルのモル
* naOH溶液の体積(ml)=(7.5 x 10^-9モル / 1 mol / l) * 1000 =7.5 µl
注: これは非常に少量のNaOHソリューションです。ベースを非常に慎重に追加し、pHの変化を監視することが重要です。
計算を常に再確認し、メソッドの安全性または適合性について疑問がある場合は、資格のある化学者に相談してください。