สมการเฮนเดอร์สัน-เฮสเซลบาลช
| English | ไทย |
|---|---|
| Henderson-Hasselbalch equation/ˈhendəsn ˈhæsɪlbæltʃ ɪˈkweɪʒn/ | สมการเฮนเดอร์สัน-ฮาเซลบาลช |
สูตรเดียวสำหรับค่า pH ของสารละลายกันกรด
- จากส่วนผสมของบัฟเฟอร์ ค่า pH คืออะไร?
- สมการที่กระชับตัวหนึ่งตอบคำถามนี้ได้ทันที
- มันผสานความแรงของกรดเข้ากับอัตราส่วนการผสม
- แทนค่าสองตัวเลขเข้าไป แล้วอ่านค่า pH ออกมาได้เลย
สมการสารละลายกันกรด
- สมการเฮนเดอร์สัน-ฮาเซลบาลช์ คือ:
- มันให้ค่า pH ของบัฟเฟอร์จากอัตราส่วนเบสต่อกรด
ความสำคัญของอัตราส่วน
- เบสและกรดในปริมาณเท่ากันจะได้ $\log 1 = 0$ ดังนั้น $\text{pH} = \text{p}K_a$
- หากมีเบสมากกว่ากรด จะทำให้ค่า pH สูงขึ้น
- หากมีกรดมากกว่าเบส จะทำให้ค่า pH ต่ำลง
ถ้าบัฟเฟอร์มีเบสคู่ควบมากกว่ากรด ค่า pH ของมันคือ...
$\log(\text{ratio} > 1)$ เป็นบวก เพิ่มค่า pH ขึ้น
เมื่อกรดและเบสคู่ควบเท่ากัน พจน์ลอการิทึมจะเป็นศูนย์
$\log(1) = 0$, ดังนั้น $\text{pH} = \text{p}K_a$.
การแก้โจทย์เกี่ยวกับสารละลายกันกรด
- แทนค่า $\text{p}K_a$ และความเข้มข้นทั้งสองลงในสมการ
- ลอกaritมิกของอัตราส่วนจะเลื่อนค่า pH ขึ้นหรือลง
- คุณยังสามารถแก้หาค่าอัตราส่วนที่ต้องการเพื่อให้ได้ค่า pH เป้าหมายได้ด้วย
ในสมการ อัตราส่วนภายในลอการิทึมคือ...
มันเป็น $[\text{base}]/[\text{acid}]$, เบสคู่ควบอยู่ด้านบน
คุณสามารถจัดรูปสมการเพื่อหาค่าอัตราส่วนเบสต่อกรด ____
การแก้หาอัตราส่วนช่วยให้คุณออกแบบบัฟเฟอร์ที่ค่า pH เป้าหมาย
สารละลายกันกรดมี $\text{p}K_a = 4.7$ เมื่อมีกรดและเบสในปริมาณเท่ากัน ค่า pH ของมันคืออะไร?
- อัตราส่วนคือ 1 ดังนั้น $\log 1 = 0$
- $\text{pH} = 4.7 + 0 = 4.7$.
อัตราส่วนกำหนดค่า pH
ใช้ pH = pKa + log([base]/[acid]) เพื่อจัดลำดับบัฟเฟอร์แต่ละตัวโดยค่า pH เทียบกับ pKa
บัฟเฟอร์มี $\text{p}K_a = 5.0$ กับกรดและเบสเท่ากัน ค่า pH ของมันคือ?
$\log 1 = 0$, ดังนั้น $\text{pH} = \text{p}K_a = 5.0$.
บัฟเฟอร์มี $\text{p}K_a = 4$ และ $\log\frac{[\text{base}]}{[\text{acid}]} = 1$ ค่า pH ของมันคือ?
$\text{pH} = 4 + 1 = 5$.
อัตราส่วนคือ $[\text{base}]/[\text{acid}]$, คอนจูเกตเบสอยู่ด้านบน -- การกลับด้านจะเปลี่ยนค่าการแก้ไข เมื่อทั้งสองเท่ากัน ล็อกaritมึมจะเป็นศูนย์ ให้ $\text{pH} = \text{p}K_a$ และสมการนี้ตั้งสมมติฐานว่าระบบบัฟเฟอร์เป็นจริง โดยมีทั้งสองชนิดอยู่ในปริมาณที่เพียงพอ
สมการเฮนเดอร์สัน-ฮาเซลบาลช $\text{pH} = \text{p}K_a + \log\frac{[\text{base}]}{[\text{acid}]}$ ใช้หา pH ของระบบบัฟเฟอร์จาก $\text{p}K_a$ และอัตราส่วนเบสต่อกรด ปริมาณเท่ากันจะได้ $\text{pH} = \text{p}K_a$; เบสมากขึ้นจะทำให้สูงขึ้น กรดมากขึ้นจะทำให้ลดลง