pH 7.5짜리 0.045 M 인산염 완충용액 1 L 만들기

pH 7.5짜리 0.045 M 인산염 완충용액 1 L 만들기

How would you prepare 1 L of 0.045 M potassium phosphate buffer, pH 7.5?

 

 

0.045 M potassium phosphate buffer, pH 7.5 완충용액 1 리터를 제조하는 방법을 설명하시오. 이때 KH2PO4와 K2HPO4의 몰질량은 각각 136과 174이고, phosphoric acid는 3개의 pKa 값을 가질 수 있다.

(pKa1 = 2.14, pKa2 = 7.20, pKa3 = 12.40)

 

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

pKa2 = -log(6.2×10^(-8)) = 7.2

( 설명 https://ywpop.tistory.com/7182 )

시약은 KH2PO4(약산)와 K2HPO4(짝염기)를 사용한다.

 

 

 

pH = pKa + log([짝염기]/[약산])

( 설명 https://ywpop.tistory.com/1926 )

 

7.5 = 7.2 + log([짝염기]/[약산])

log([짝염기]/[약산]) = 7.5 – 7.2 = 0.3

[짝염기]/[약산] = 10^0.3 = 1.9953

 

 

 

[약산] + [짝염기] = 0.045 M 이므로,

약산 : 짝염기 = 1 : 1.9953 = x : 0.045-x

1.9953x = 0.045 – x

2.9953x = 0.045

x = 0.045 / 2.9953 = 0.0150235 M 약산

0.045 – 0.0150235 = 0.0299765 M 짝염기

( 즉, 0.0150235 M + 0.0299765 M = 0.045 M )

 

 

 

KH2PO4의 몰질량 = 136 g/mol 이고,

K2HPO4의 몰질량 = 174 g/mol 이므로,

(0.0150235 mol/L) × 1 L × (136 g/mol) = 2.0432 g KH2PO4 와

(0.0299765 mol/L) × 1 L × (174 g/mol) = 5.2159 g K2HPO4 를

1 L짜리 부피 플라스크에 넣고,

약 500 mL의 증류수를 가해 완전히 용해시킨 다음,

플라스크 표선까지 증류수를 마저 가하면,

pH 7.5짜리 0.045 M 인산염 완충용액 1 L가 됩니다.

 

 

 

[검산]

pH = 7.2 + log(0.0299765 / 0.0150235) = 7.5

 

 

 

[ 관련 예제 https://ywpop.tistory.com/12082 ] pH 7.5짜리 0.1 M 인산염 완충용액 500 mL 만들기.

 

 

 

[키워드] 인산 완충용액 기준문서, 인산염 완충용액 기준문서