Kandungan
pH dan pKa adalah parameter penyelesaian penting dalam banyak bidang kimia, termasuk pengiraan yang melibatkan ekuilibrium asid-asas. pH adalah ukuran universal keasidan, ditakrifkan sebagai logaritma negatif, ke asas 10, "kepekatan ion hidrogen" penyelesaian, dan dinyatakan sebagai: pH = -log. Tanda kurung menunjukkan kepekatan dan tanda "+" menandakan penangkapan ion hidrogen. pKa adalah logaritma negatif, ke asas 10, "pemalar pemisahan" asid lemah. Sebagai contoh, pemisahan asid lemah "HA" ditulis: Ka = /, di mana A- adalah "asas konjugat" asid. Oleh itu, pKa = -log Ka. Setiap asid lemah mempunyai nilai pKa yang unik. Gunakan persamaan Henderson-Hasselbalch untuk mengira pH penyelesaian penampan, yang merupakan penyelesaian asid lemah dan asas konjugatnya, apabila pKa asid diketahui. Persamaan ini dinyatakan: pH = pKa + log (/).
Anggapkan anda mempunyai penyelesaian penampan yang disediakan dengan menambah 25.0 ml penyelesaian 0.1 M natrium hidroksida (NaOH) kepada 75.0 ml larutan asid asetik 0.1 M (CH3COOH), di mana "M" menandakan kepekatan molar. Perhatikan bahawa asid asetik bertindak balas dengan NaOH untuk membentuk asas konjugat, CH3C00H-, seperti berikut: CH3COOH + NaOH = CH3C00- + Na + H20. Untuk menghitung pH, perlu mengira jumlah asid dan konjugasi asas dalam larutan penampan berikutan reaksi.
Kirakan tahi lalat awal asas dan asid dalam larutan penampan. Sebagai contoh, tahi lalat NaOH = 25.0 ml x 0.1 mol / liter x 1 liter / 1000 ml = 0.0025 mol; mol CH3COOH = 75.0 ml x 0.10 mol / liter x 1 liter / 1000 ml = 0.0075 mol.
Ambil perhatian bahawa, apabila mencampurkan penyelesaian, CH3COOH menggunakan ion OH-(hidroksil) yang berkaitan dengan NaOH, sehingga apa yang tersisa ialah 0.0050 mol CH3COOH (asid), 0.0025 mol CH3COO- (asas) dan 0 mol OH- .
Gantikan pKa asid (4.74 untuk asid asetik) dan kepekatan asid dan asas ke dalam persamaan Henderson-Hasselbalch untuk mengira pH larutan penampan. Sebagai contoh, pH = 4.74 + log (0.0025 / 0.005) = 4.74 + log 0.5 = 4.44.