の計算 pH 生徒が性格を決定するために必要な重要なリソースです。 酸性、塩基性または中性 の 解決. このテキストでは、提案します 緩衝液のpHを計算するためのヒント 簡単な方法で。
注目に値するのは 緩衝液 次の混合物によって形成することができます：
塩と弱塩基の混合物。これは塩と同じ陽イオンを持っている必要があります。 これは基本的なバッファです。
塩と弱酸を混ぜます。弱酸は塩と同じ陰イオンを持っている必要があります。 酸性緩衝液です。
ヒントに行きましょう！
最初のヒント：緩衝液の種類に応じた式
酸性緩衝液がある場合は、以下を使用してください。
pH = pKa + log [塩]
[酸]
基本的な緩衝液がある場合は、以下を使用します。
pOH = pKb +ログ [塩]
[ベース]
基本的な緩衝液と異なるKw（水イオン化定数）がある場合は、次を使用します。
pH = pKb-pKb-log [塩]
[ベース]
2番目のヒント：エクササイズが参加者の集中力を提供し、 イオン化定数...
溶液を形成する酸または塩基の濃度がわかります。
溶液を形成する塩の濃度があります。
溶液を形成する酸または塩基のイオン化定数（KaまたはKb）が得られます。
例： （UNIFOR-CE-適応）乳酸の混合物（CH3CH（OH）COOH）および乳酸ナトリウム（CH3水溶液中のCH（OH）COONa）は緩衝液として機能します。つまり、Hの添加によってpHが実質的に変化することはありません。+ またはああ-. 0.12 mol / Lの乳酸と0.12mol / Lの乳酸ナトリウムを含む溶液のpHは、次の式で計算できます。
pH = pKa + log [塩]
[酸]
Ka = 1.0x10-4 =酸イオン化定数。 イオン化を受ける酸の量を無視して、溶液のpH値を決定します。
解決：
この例では、塩と酸で構成された緩衝液があります。 提供されるデータは次のとおりです。
[塩] = 0.12 mol / L
[酸] = 0.12 mol / L
Ka = 1.10-4
注意： 演習でKaが得られましたが、式ではpKaを使用しています。これは単純にlogKaです。
酸緩衝液なので、次の式を使用してください。
pH = pKa + log [塩]
[酸]
pH = --log 1.10-4 +ログ 0,12
0,12
pH = --log10-4 +ログ 0,12
0,12
pH = 4.log 10 + log 1
pH = 4.1 + 0
pH = 4
3番目のヒント：運動で強酸または強塩基を受け取った緩衝液のpHを変更する必要がある場合...
運動はそれを形成する酸または塩基の濃度を提供します。
溶液を形成する塩の濃度があります。
溶液を形成する酸または塩基のイオン化定数（KaまたはKb）が得られます。
運動は、強酸または強塩基を加えた後の緩衝液のpH値を提供します。
酸または強塩基を加える前に、緩衝液のpH値を見つける必要があります。
次に、添加前のpHから添加後のpHを差し引く必要があります。
例： （Unimontes-MG）1リットルの緩衝液には0.2 mol / Lの酢酸ナトリウムと0.2mol / Lの酢酸が含まれています。 水酸化ナトリウムを加えることにより、溶液のpHは4.94に変化しました。 酢酸のpKaが25°Cで4.76であることを考えると、緩衝液のpHの変化は何ですか？
解決：この例では、塩と酸で形成された緩衝液があります。 提供されるデータは次のとおりです。
強塩基添加後のpH = 4.94
[塩] = 0.2 mol / L
[酸] = 0.2 mol / L
pKa = 4.76
最初に、強塩基を加える前に緩衝液のpHを計算する必要があります。 このためには、酸緩衝液の式を使用する必要があります。
pH = pKa + log [塩]
[酸]
pH = 4.76+ログ 0,2
0,2
pH = 4.76 + log 1
pH = 4.76 + 0
pH = 4.76
最後に、添加前のpHから塩基添加後のpHを差し引きます。
ΔpH=後-塩基添加前
ΔpH= 4.94-4.76
ΔpH= 0.18
4番目のヒント：エクササイズで参加者の1人の質量が得られたときにバッファーのpHを計算する
運動は、それを形成する酸、塩基、または塩の濃度または量を提供します。
運動が物質量（mol）を提供する場合、pH計算では濃度（molを体積で割る）を使用するため、体積も提供されます。
溶液を形成する酸または塩基のイオン化定数（KaまたはKb）が得られます。
運動で質量を与えられた参加者のモル質量と物質量を計算する必要があります。
例： （UFES-適応）溶液は、0.30molの酢酸と24.6グラムの酢酸ナトリウムを十分な量の水に加えて1.0リットルの溶液を完成させることによって調製しました。 CHシステム3COOHとCH3COONaは、このシステムが平衡状態にある緩衝液を構成します。 したがって、準備された溶液のpHを決定します。 （データ：Ka = 1.8×10-5、log 1.8 = 0.26）
解決:
演習で提供されたデータは次のとおりです。
Ka = 1.8×10-5
log 1.8 = 0.26
ボリューム= 1L
酸のモル数0.30モル
体積が1Lなので、[酸] = 0.30 mol / L
使用した塩の質量= 24.6 g
最初： 計算する必要があります モル質量 （M1） 塩の：
CH3COONa
M1 = 1.12 + 3.1+ 1.12 + 1.16 + 1.16 + 1.23
M1 = 12 + 3 + 12 + 16 + 16 + 23
M1 = 82 g / mol
2番目： それでは、運動によって得られた質量を モル質量 見つかった：
n = 24,6
82
n = 0.3 mol
第三： 計算する必要があります モル濃度 モル数を供給された体積で割ることによる塩の量：
M = 番号
V
M = 0,3
1
M = 0.3 mol / L
ルーム： 酸性緩衝液の式を使用してpHを計算する必要があります。
pH = pKa + log [塩]
[酸]
pH = -log 1.8.10-5 + ログ0.3
0,3
pH = 5-log 1.8 + log 1
pH = 5-0.26 + 0
pH = 4.74
5番目のヒント：酸と塩基を混合して調製した緩衝液のpHを計算する
酸性溶液のモル濃度と体積がわかります。
基本溶液のモル濃度と体積がわかります。
酸または塩基のイオン化定数があります。
調製に使用した酸と塩基のモル数を決定します（モル濃度に体積を掛けます）。
化学量論比を尊重します。つまり、酸のH +ごとに、塩基のOH-を使用して中和します。
酸と塩基は互いに中和して塩を形成するため、酸（酸緩衝液）または塩基（塩基性緩衝液）が残っているかどうかを知る必要があります。
残り物と塩のモル濃度を、それらのモル数を体積（調製に使用された体積の合計）で割ることによって決定します。
例： （UEL）緩衝液は、酸または塩基が添加されたとき、または希釈が発生したときのpHの変化に抵抗する溶液です。 多くの生物学的システムはpHに依存するため、これらのソリューションは生化学的プロセスにおいて特に重要です。 例えば、酵素によるアミノ酸トリプシンのアミド結合の切断速度に対するpH依存性が言及されている。 キモトリプシン。pH8（最適pH）の1単位を7に変更すると、作用が50％減少します。 酵素。 緩衝液が重要な緩衝作用を持つためには、同等の量の共役酸と塩基が含まれている必要があります。 化学実験室では、0.50 Lのエタン酸（CH）を混合して緩衝液を調製しました。3COOH）0.20 molL-1と0.50Lの水酸化ナトリウム（NaOH）0.10 molL-1。 （与えられた：エタン酸のpKa = 4.75）
解決：
演習で提供されるデータは次のとおりです。
[酸] = 0.20 mol / L
酸量= 0.5 L
[ベース] = 0.10 mol / L
ベースボリューム= 0.5 L
pKa = 4.75
最初： 酸のモル数（na）の計算：
na = 0.20。 0,5
na = 0.1 mol
2番目： 塩基のモル数の計算：
nb = 0.10。 0,5
nb = 0.05 mol
第三： ソリューションに残っている人を特定します。
酢酸にはイオン化可能な水素が1つしかなく、塩基にはヒドロキシル基があるため、それらの比率は1：1です。 したがって、両方のモル数は同じである必要がありますが、酸の量（0.1モル）は塩基の量（0.05モル）よりも多く、0.05モルの酸が残ります。
ルーム： 塩のモル数の決定
形成される塩の量は常に化学量論的比率の小さい成分に関連しているため （バランス）、この例では、塩の量は係数1に従います。つまり、そのモル数も0.5です。 モル。
5番目： 酸と塩のモル濃度の決定
0.5Lの酸を0.5Lの塩基と混合し、1Lの容量にしました。 したがって、酸と塩の濃度は0.05 mol / Lに等しくなります。
6番目： pH測定
バッファーは酸性なので、次の式の値を使用してください：
pH = pKa + log [塩]
[酸]
pH = 4.75+ログ 0,05
0,05
pH = 4.75 + log 1
pH = 4.75 + 0
pH = 4.75
6番目のヒント：ある量の強酸または強塩基を加えた後、運動が新しいpH値に疑問を呈するとき...
緩衝液に加えられた酸または塩基のモル濃度の値が得られます。
緩衝液を形成する塩、酸、または塩基のモル濃度が必要です。 持っていない場合は、前のヒントで見たように計算してください。
追加された濃度は、常に酸または塩基の濃度から差し引かれます。
追加された濃度は常に塩濃度に追加されます。
例： 0.01 molのNaOHを加えた後、緩衝液のpHを測定します。調製した溶液1.0 Lには、0.05 mol / Lの酢酸と0.05mol / Lの酢酸ナトリウムが含まれています。 データ：（pKa = 4.75、log 0.0666 = 0.1765）
解決：
提供されるデータ：
[塩] = 0.05 mol / L
[酸] = 0.05 mol / L
[バッファーに追加された塩基] = 0.01 mol / L
pKa = 4.75
pH = pKa –ログ （塩-塩基）
（酸+塩基）
pH = 4.75-ログ (0,05 - 0,01)
(0,05 + 0,01)
pH = 4.75-ログ 0,04
0,06
pH = 4.75-log 0.666
pH = 4.75 + 0.1765
pH = 4.9265
私によって。DiogoLopesDias
ソース： ブラジルの学校- https://brasilescola.uol.com.br/quimica/calculo-ph-uma-solucao-tampao.htm
