Kandungan
Dalam kimia, "penyangga" adalah penyelesaian yang anda tambah kepada penyelesaian lain untuk mengimbangi pHnya, keasidannya relatif atau kealkaliannya. Anda membuat penampan menggunakan asid "lemah" atau asas dan "konjugat" asas atau asid, masing-masing. Untuk menentukan buffer pH - atau ekstrapolasi dari pHnya kepekatan mana-mana komponennya - anda boleh membuat satu siri pengiraan berdasarkan persamaan Henderson-Hasselbalch, yang juga dikenali sebagai "persamaan penampan."
Gunakan persamaan penampan untuk menentukan pH penyelesaian buffer berasid, berdasarkan kepekatan asid-asas tertentu. Persamaan Henderson-Hasselbalch adalah seperti berikut: pH = pKa + log (/), di mana "pKa" adalah pemalar pemisahan, nombor yang unik untuk setiap asid, "" mewakili kepekatan asas konjugat di mol setiap liter (M) "" mewakili kepekatan asid itu sendiri. Contohnya, pertimbangkan penimbal yang menggabungkan asid karbonat 2.3 M (H2CO3) dengan ion hidrogen karbonat .78 M (HCO3-). Rujuk jadual pKa untuk melihat bahawa asid karbonik mempunyai pKa sebanyak 6.37. Memasukkan nilai-nilai ini ke dalam persamaan, anda melihat bahawa pH = 6.37 + log (.78 / 2.3) = 6.37 + log (.339) = 6.37 + (-0.470) = 5.9.
Hitung pH penyelesaian larutan alkali (atau asas). Anda boleh menulis semula persamaan Henderson-Hasselbalch untuk pangkalan: pOH = pKb + log (/), di mana "pKb" adalah pemalar pemisahan asas, "" bermaksud kepekatan asid conjugate pangkal dan "" adalah kepekatan asas . Pertimbangkan penyangga yang menggabungkan 4.0 M ammonia (NH3) dengan 1.3 M ion ammonium (NH4 +), Perhatikan jadual pKb untuk mencari ammonias pKb, 4.75. Dengan menggunakan persamaan penampan, tentukan bahawa pOH = 4.75 + log (1.3 / 4.0) = 4.75 + log (.325) = 4.75 + (-.488) = 4.6. Ingat bahawa pOH = 14 - pH, jadi pH = 14-pOH = 14 - 4.6 = 9.4.
Tentukan kepekatan asid yang lemah (atau asas konjugate), memandangkan pH, pKa dan kepekatan asid lemah (atau asas konjugat). Perlu diingat bahawa anda boleh menulis semula "sebilangan" logaritma - i.e. log (x / y) - sebagai log x - log y, tulis semula persamaan Henderson Hasselbalch sebagai pH = pKa + log - log. Sekiranya anda mempunyai penimbal asid karbonik dengan pH 6.2 yang anda tahu dibuat dengan hidrogen karbonat 1.37 M, hitungkan dengannya sebagai berikut: 6.2 = 6.37 + log (1.37) - log = 6.37 + .137 - log. Dengan kata lain log = 6.37 - 6.2 + .137 = .307. Kira dengan mengambil "log songsang" (10 ^ x pada kalkulator anda) .307.Kepekatan asid karbonik adalah 2.03 M.
Kira kepekatan asas yang lemah (atau asid konjugat), kerana pH, pKb dan kepekatan asid lemah (atau asas konjugat). Tentukan kepekatan ammonia dalam penampan ammonia dengan pH 10.1 dan kepekatan ion ammonium sebanyak .98 M, dengan mengambil kira persamaan Henderson Hasselbalch juga berfungsi untuk asas - selagi anda menggunakan pOH dan bukan pH. Tukar pH anda ke pOH seperti berikut: pOH = 14 - pH = 14 - 10.1 = 3.9. Kemudian masukkan nilai anda ke persamaan penampan alkali "pOH = pKb + log - log" seperti berikut: 3.9 = 4.75 + log - log = 4.75 + (-0.009) - log. Sejak log = 4.75 - 3.9 - .009 = .841, kepekatan ammonia ialah log songsang (10 ^ x) atau .841, atau 6.93 M.