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バッファーは、少量の酸または塩基にさらされた場合でも、一定のpHを維持するように設計された水溶液です。酸性(pH <7)または塩基性(pH> 7)であるかどうかにかかわらず、緩衝液は、それぞれ共役塩基または酸の塩と混合された弱酸または塩基で構成されます。特定のバッファーの特定のpHを計算するには、酸性バッファーのHenderson-Hasselbalch方程式を使用する必要があります。「pH = pKa + log10(/)」、Kaは弱酸の「解離定数」、濃度は共役塩基の、弱酸の濃度です。
塩基性(別名アルカリ性)バッファーの場合、ヘンダーソン-ハッセルバッハの式は「pH = 14-(pKb + log10(/))」です。ここで、Kbは弱塩基の「解離定数」で、共役酸の濃度であり、弱塩基の濃度。
酸性緩衝液のpHを計算する
弱酸の体積(リットル単位)にその濃度(モル/リットル単位)を掛けます。これにより、最終緩衝液に含まれる酸性分子の総数がわかります。
スケールを使用して、バッファーの作成に使用する共役塩基塩の重量を量ります。質量をグラムで記録します。
この質量を塩のモル重量(モル/グラム)で割り、サンプルに含まれる総モル数を決定します。
弱酸の解離定数(Ka)を調べます。 Kaの値の広範なリストへのリンクについては、以下の「参考文献」セクションを参照してください。
共役塩基塩を溶解する予定の水の体積(リットル単位)に弱酸の体積(リットル単位)を追加します。この値は、緩衝液の最終量を表します。
弱酸分子のモル数(ステップ1から)を緩衝液の総量(ステップ5から)で割ります。これにより、バッファー内の弱酸の濃度がわかります。
共役塩基塩分子のモル数(ステップ3から)を緩衝液の総量(ステップ5から)で割ります。これにより、バッファー内の共役塩基の濃度がわかります。
計算機を使用して、弱酸解離定数の標準対数(つまり、log 10)を決定します(ステップ4から)。結果に-1を掛けて、「pKa」の値を取得します。
(ステップ7から)の値を(ステップ6から)の値で除算します。
計算機を使用して、ステップ9の結果の標準対数を決定します。
ステップ8と10の結果を合計して、緩衝液のpHを計算します。
塩基性(アルカリ性)緩衝液のpHを計算する
弱塩基の体積(リットル単位)にその濃度(モル/リットル単位)を掛けます。これにより、最終緩衝液に含まれる基本分子の総数がわかります。
スケールを使用して、バッファーの作成に使用する共役酸塩を計量します。質量をグラムで記録します。
この質量を塩のモル重量(モル/グラム)で割り、サンプルに含まれる総モル数を決定します。
弱塩基の解離定数(Kb)を調べます。 Kb値の広範なリストへのリンクについては、以下の「参考文献」セクションを参照してください。
弱酸塩の量(リットル単位)を、共役酸塩を溶解する予定の水の量(リットル単位)に追加します。この値は、緩衝液の最終量を表します。
弱塩基分子のモル数(セクション2、ステップ1から)を緩衝液の総量(セクション2、ステップ5から)で割ります。これにより、バッファ内の弱塩基の濃度がわかります。
共役酸塩分子のモル数(セクション2、ステップ3から)を緩衝液の総量(セクション2、ステップ5から)で割ります。これにより、バッファー内の共役酸の濃度がわかります。
電卓を使用して、弱塩基解離定数の標準対数(つまり、log 10)を決定します(セクション2、ステップ4から)。結果に-1を掛けて、「pKb」の値を取得します。
(セクション2、ステップ7から)の値を(セクション2、ステップ6から)の値で割ります。
計算機を使用して、セクション2、ステップ9の結果の標準対数を決定します。
ステップ8と10の結果を合計して、緩衝液のpOHを計算します。
緩衝液のpHを決定するために14からpOHを減算します。