緩衝溶液的原理與配製 | 食品添加物合法業者資訊網
2011年11月3日—配製好的緩衝溶液加入酸鹼後,溶液的pH值也可由韓德森方程式求得。例如0.050M醋酸/0.100M醋酸鈉混合的緩衝溶液,其溶液起始pH=5.04。在1L的0.050 ...
緩衝溶液(Buffered Solution)的原理與配製 國立臺灣大學化學系學士生張育唐/國立臺灣大學化學系陳藹然博士責任編輯
以弱酸HA與其共軛鹼A-來配製溶液時,根據弱酸HA解離反應 HA⇌H++A–
其酸解離常數為
將上式改寫
又pH=-log[H+]、pKa=-logKa
此一方程式稱做韓德森方程式(Henderson-Hasselbalch Equation)。 當 [HA] = [A–] 時,pH = pKa。
緩衝溶液的pH值,根據韓德森方程式計算可由弱酸的Ka和其弱酸與弱酸鹽的比例來決定。在溶液當中,弱酸濃度不低的狀況下,酸的的解離量相當有限,[HA]可視為常數。 [A–] = [A-]0 + x (解離量) ≈ [A–]0 [HA] = [HA]0 + x (解離量) ≈ [HA]0
例如,一個0.0500 M醋酸與0.100 M醋酸鈉混合的緩衝溶液(醋酸pKa = 4.74),其pH=5.04。(算式如下)
但是當溶液較為稀薄時,即必須考慮弱酸解離造成的[HA]的影響,便無法使用此一近似。
除此之外,我們還可以透過其他的方式來配製一個緩衝溶液。我們可以考慮一個弱酸與強鹼(OH–)的混合:
HA+OH– ⇌ H2O+A–
一個弱酸與強鹼的中和產生弱鹼陰離子A–,得到緩衝溶液中所需要的共軛酸鹼對HA與A– 。例如 前述由0.05 M醋酸與0.1 M醋酸鈉組成的緩衝溶液,可改由0.1 M的氫氧化鈉加入0.15 M的醋酸溶液中和而得, 溶液中0.1 M的醋酸和氫氧化鈉反應成醋酸根離...
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