Kalkulator buforu Hendersona–Hasselbalcha

Wpisz swoje wartości. Odpowiedź i pełne rozwiązanie aktualizują się w trakcie pisania.

Wynik

pH4,936
[A⁻]/[HA]1,5
pKa4,76
[H⁺]1,159 × 10⁻⁵ mol/L

Równanie Hendersona–Hasselbalcha zakłada, że [HA] i [A⁻] są znacznie większe niż [H⁺] i [OH⁻]. Bufor działa najlepiej w zakresie pKa ± 1. Ilości w molach dają ten sam stosunek co stężenia.

Użyj równania Hendersona–Hasselbalcha, pH = pKa + log([A⁻]/[HA]), aby pracować z buforami. Znajdź pH buforu ze stężeń słabego kwasu i jego sprzężonej zasady, znajdź stosunek zasady do kwasu i stężenia potrzebne dla docelowego pH albo znajdź pKa ze zmierzonego pH. Moc kwasu możesz podać jako pKa lub jako Ka.

Rozwiązanie krok po kroku

Równanie Hendersona–Hasselbalcha

pH = pKa + log([A⁻]/[HA])

Podstaw

[A⁻]/[HA] = 0,15/0,1 = 1,5
pH = 4,76 + log 1,5 = 4,76 + 0,1761 = 4,936

Najważniejsze wzory

pH
pH = −log[H⁺]
Słaby kwas
[H⁺] ≈ √(Ka·c)
Bufor
pH = pKa + log([A⁻]/[HA])

Jak stosować równanie Hendersona–Hasselbalcha

  1. Wskaż słaby kwas HA i jego sprzężoną zasadę A⁻, na przykład kwas octowy i octan.
  2. Znajdź pKa. Jeśli dane jest Ka, użyj pKa = −log Ka.
  3. Dla pH: pH = pKa + log([A⁻]/[HA]). Zamiast stężeń możesz użyć liczby moli, ponieważ oba składniki są w tej samej objętości.
  4. Dla docelowego pH: [A⁻]/[HA] = 10^(pH − pKa). Podziel całkowite stężenie c na [A⁻] = c·r/(1 + r) i [HA] = c/(1 + r).
  5. Sprawdź wynik: gdy [A⁻] = [HA], pH jest równe pKa, a bufor działa najlepiej w zakresie pKa ± 1.

Pytania i odpowiedzi

Kiedy równanie Hendersona–Hasselbalcha jest dokładne?

Gdy zarówno [HA], jak i [A⁻] są znacznie większe niż [H⁺] i [OH⁻], co zwykle zachodzi dla buforów powyżej około 0,01 mol/L o pH między około 3 a 11. Dla bardzo rozcieńczonych roztworów lub dość mocnych kwasów rozwiąż zamiast tego pełny stan równowagi.

Co się dzieje, gdy dodam do buforu mocny kwas lub zasadę?

Licz w molach. Dodane H⁺ zamienia A⁻ w HA, a dodane OH⁻ zamienia HA w A⁻. Zaktualizuj obie ilości, a potem wstaw nowy stosunek do równania.

Czy mogę go użyć dla buforu zasadowego, takiego jak amoniak?

Tak, z pKa sprzężonego kwasu: dla NH₄⁺/NH₃ pKa wynosi 9,25, więc pH = 9,25 + log([NH₃]/[NH₄⁺]). Możesz też użyć pOH = pKb + log([BH⁺]/[B]) i pH = 14 − pOH w 25 °C.

Dlaczego bufor działa tylko w pobliżu swojego pKa?

Buforowanie wymaga dużo zarówno HA, jak i A⁻, aby przyjąć dodany kwas lub zasadę. Jedną jednostkę pH od pKa stosunek wynosi już 10:1, a dalej jednej z dwóch form zostaje zbyt mało.

Jakie jest pH buforu z równymi ilościami kwasu i zasady?

Jest równe pKa, ponieważ log 1 = 0. Dla kwasu octowego i octanu sodu o równych stężeniach pH wynosi około 4,76.

Przećwicz to sam

Ćwicz: pH i bufory

Kalkulator daje odpowiedź. Na egzaminie potrzebujesz metody: ćwicz ją na nowych zadaniach z podpowiedziami i rozwiązaniami.

</> Osadź

Bezpłatnie dla nauczycieli i szkół: wklej ten kod na stronę kursu, do LMS lub na swoją stronę. Studenci mogą korzystać z kalkulatora i rozwiązania krok po kroku bez konta.

Więcej kalkulatorów