Съдържание
pH и pKa са важни параметри на разтвора в много области на химията, включително изчисления, включващи киселинно-алкално равновесие. pH е универсалната мярка за киселинност, дефинирана като отрицателен логаритъм към основата 10 на „концентрацията на водородни йони“ на разтвор и се изразява като: pH = -log. В скобите се обозначава концентрация, а знакът "+" обозначава заряда на водородния йон. pKa е отрицателният логаритъм към основата 10 на "константата на дисоциация" на слабата киселина. Например, дисоциацията на слабата киселина "НА" се пише: Ka = /, където A- е "конюгираната основа" на киселината. Следователно, pKa = -log Ka. Всяка слаба киселина има уникална стойност pKa. Използвайте уравнението на Хендерсън-Хаселбалх, за да изчислите рН на буферен разтвор, който е разтвор на слаба киселина и нейната конюгирана основа, когато рКа на киселината е известен. Това уравнение се изразява: pH = pKa + log (/).
Да приемем, че имате буферен разтвор, който се приготвя чрез добавяне на 25,0 ml 0,1 М разтвор на натриев хидроксид (NaOH) към 75,0 мл 0,1 М разтвор на оцетна киселина (СН3СООН), където „М“ означава моларна концентрация. Обърнете внимание, че оцетната киселина взаимодейства с NaOH, за да образува конюгираната основа, CH3C00H-, както следва: CH3COOH + NaOH = CH3C00- + Na + H20. За да се изчисли рН, е необходимо да се изчислят количествата киселина и конюгирана основа в буферния разтвор след реакцията.
Изчислете първоначалните бенки на базата и киселината в буферния разтвор. Например, бенките на NaOH = 25,0 ml х 0,1 мол / литър х 1 литър / 1000 мл = 0,0025 мола; молове CH3COOH = 75,0 ml х 0,10 мола / литър х 1 литър / 1000 мл = 0,0075 мола.
Обърнете внимание, че при смесване на разтворите CH3COOH изразходва ОН- (хидроксил) йони, свързани с NaOH, така че останалото е 0,0050 мола СН3СООН (киселина), 0,0025 мола СН3СОО- (основа) и 0 мола ОН- ,
Заместете рКа на киселината (4.74 за оцетна киселина) и концентрациите на киселина и основи в уравнението на Хендерсън-Хаселбалх, за да се изчисли рН на буферния разтвор. Например pH = 4.74 + log (0.0025 / 0.005) = 4.74 + log 0.5 = 4.44.