pH 7짜리 0.1 M 인산 완충용액 500 mL 만들기

pH 7짜리 0.1 M 인산 완충용액 500 mL 만들기

 

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pH 7짜리 완충용액이므로,

H2PO4^-(aq) ⇌ H^+(aq) + HPO4^2-(aq) ... Ka2

pKa2 = -log(6.2×10^(-8)) = 7.2076 = 7.2

( 설명 https://ywpop.tistory.com/7182 )

 

H2PO4^- = NaH2PO4 시약(약산)과

HPO4^2- = Na2HPO4 시약(짝염기)을 선택.

 

 

pH = pKa + log([짝염기]/[약산])

( 설명 https://ywpop.tistory.com/1926 )

 

7 = 7.2 + log([짝염기]/[약산])

log([짝염기]/[약산]) = 7 – 7.2 = -0.2

[짝염기]/[약산] = 10^(-0.2) = 0.63096

 

 

[약산] + [짝염기] = 0.1 M 이므로,

약산 : 짝염기 = 1 : 0.63096 = x : 0.1-x

0.63096x = 0.1 – x

1.63096x = 0.1

x = 0.1 / 1.63096 = 0.0613136 M 약산

0.1 – 0.0613136 = 0.0386864 M 짝염기

( 즉, 0.0613136 M + 0.0386864 M = 0.1 M )

 

 

[검산]

pH = 7.2 + log(0.0386864 / 0.0613136) = 7

 

 

NaH2PO4의 몰질량 = 120 g/mol 이고,

Na2HPO4의 몰질량 = 142 g/mol 이므로,

(0.0613136 mol/L) × 0.500 L × (120 g/mol) = 3.6788 g NaH2PO4 와

(0.0386864 mol/L) × 0.500 L × (142 g/mol) = 2.7467 g Na2HPO4 를

500 mL짜리 부피 플라스크에 넣고,

플라스크 표선까지 증류수를 가하면,

pH 7짜리 0.1 M 인산염 완충용액 500 mL가 됩니다.

 

 

한 번에 계산하면,

약산 = (0.1 mol/L) × 0.500 L × (1 / 1.63096) × (120 g/mol) = 3.6788 g NaH2PO4

짝염기 = (0.1 mol/L) × 0.500 L × (0.63096 / 1.63096) × (142 g/mol) = 2.7467 g Na2HPO4

 

 

 

[ 관련 예제 https://ywpop.tistory.com/8328 ]

 

 

 

[키워드] 인산 완충용액, 인산염 완충용액, pH 7 완충용액 기준문서