Kalkulator buforu Hendersona–Hasselbalcha
Wpisz swoje wartości. Odpowiedź i pełne rozwiązanie aktualizują się w trakcie pisania.
Wynik
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
Podstaw
Najważniejsze wzory
- pH
- pH = −log[H⁺]
- Słaby kwas
- [H⁺] ≈ √(Ka·c)
- Bufor
- pH = pKa + log([A⁻]/[HA])
Jak stosować równanie Hendersona–Hasselbalcha
- Wskaż słaby kwas HA i jego sprzężoną zasadę A⁻, na przykład kwas octowy i octan.
- Znajdź pKa. Jeśli dane jest Ka, użyj pKa = −log Ka.
- Dla pH: pH = pKa + log([A⁻]/[HA]). Zamiast stężeń możesz użyć liczby moli, ponieważ oba składniki są w tej samej objętości.
- Dla docelowego pH: [A⁻]/[HA] = 10^(pH − pKa). Podziel całkowite stężenie c na [A⁻] = c·r/(1 + r) i [HA] = c/(1 + r).
- 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.