pH 3.50 완충용액 선택과 제조

pH 3.50 완충용액 선택과 제조

 

 

pH 3.50의 완충용액을 준비해야 하는데,

HCOOH, CH3COOH, H3PO4,

HCOONa, CH3COONa, NaH2PO4,

0.10 M 용액을 각각 가지고 있다.

약 1 L의 완충용액을 만들려면,

어떤 용액이 몇 mL씩 필요한지 구하시오.

 

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pKa = 2.50 ~ 4.50 인 약산을 찾으면,

( 설명 https://ywpop.tistory.com/7181 )

 

HCOOH의 Ka = 1.77×10^-4 (pKa = 3.75)

CH3COOH의 Ka = 1.76×10^-5 (pKa = 4.75)

H3PO4의 Ka = 7.52×10^-3 (pKa = 2.12)

 

따라서 적합한 약산은 HCOOH.

이때 짝염기는 HCOONa.

 

 

Henderson-Hasselbalch식으로 각 용액의 부피를 계산하면,

( 식 설명 https://ywpop.tistory.com/1926 )

pH = pKa + log ([짝염기]/[약산])

3.50 = 3.75 + log ([짝염기]/[약산])

log ([짝염기]/[약산]) = -0.25

 

[짝염기]/[약산] = 10^(-0.25) = 0.562

 

짝염기의 몰수를 x라 두면,

x / (1-x) = 0.562

x = 0.562 – 0.562x

1.562x = 0.562

x = 0.562 / 1.562 = 0.359795 ≒ 0.360

 

[짝염기]/[약산] 비이고, 즉

[짝염기] : [약산] = 0.360 : 0.640

 

만들고자 하는 부피가 1 L이므로,

 

HCOONa = 360 mL (0.1 mol/L * 0.360 L = 0.036 mol)

HCOOH = 640 mL (0.1 mol/L * 0.640 L = 0.064 mol)

 

 

 

pH 3.50의 완충 용액을 준비해야 하는데 HCOOH, CH3COOH, H3PO4, HCOONa, CH3COONa, NaH2PO4 물질들 0.10 M을 각각 가지고 있다. 어떤 용액을 사용해야 하는가? 약 1 L의 완충 용액을 만들려면, 각 용액이 몇 mL씩 필요한지 구하시오.