Wie würden Sie die Henderson-Hasselbalch-Gleichung verwenden, um den pH-Wert einer Pufferlösung zu berechnen, die aus 0.27 M in Ameisensäure (HCO2H) und 0.50 M in Natriumformiat (HCO2Na) besteht?

Antworten:

$"pH" = 4.02$

Erläuterung:

Ihre Pufferlösung enthält Ameisensäure, $"HCOOH"$ eine schwache Säure und Natriumformiat, $"HCOONa"$ das Salz seiner konjugierten Base Formiatanion, $"HCOO"^(-)$ .

Die Henderson-Hasselbalch-Gleichung können Sie die berechnen pH des Puffers mit dem $pK_a$ von der schwachen Säure und dem Verhältnis, das zwischen dem besteht Konzentrationen der schwachen cid und konjugierten Base.

$color(blue)("pH" = pK_a + log( (["conjugate base"])/(["weak acid"])))$

Die $pK_a$ von Ameisensäure ist gleich $3.75$

http://clas.sa.ucsb.edu/staff/Resource%20folder/Chem109ABC/Acid,%20Base%20Strength/Table%20of%20Acids%20w%20Kas%20and%20pKas.pdf

Versuchen Sie, den pH-Wert der Lösung vorherzusagen, bevor Sie die angegebenen Werte eingeben. Beachte das bei gleichen Konzentrationen von schwacher Säure und konjugierter Base ist der logarithmische Term gleich Null.

In diesem Fall entspricht der pH-Wert der Lösung dem der Säure $pK_a$ . Nun, wenn Sie haben konjugiertere Base als schwache Säure, wie Sie hier haben, würden Sie erwarten, dass der log-Ausdruck a zurückgibt positiv Wert.

Dies bedeutet, dass der pH-Wert tatsächlich wird erhöhen, ansteigen, was Sie in diesem Fall erwarten sollten.

$"pH" = pK_a + log( (["HCOO"^(-)])/(["HCOOH"]))$

$"pH" = 3,.75 + log( (0.50color(red)(cancel(color(black)("M"))))/(0.27color(red)(cancel(color(black)("M")))))$

$"pH" = 3.75 + 0.268 = color(green)(4.02)$

In der Tat ist der pH-Wert des Puffers höher als der $pK_a$ der Säure.