완충 용액. buffer solution ★

완충 용액. buffer solution

 

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▶ 참고: 제17장 수용액 평형의 다른 관점. 목차

[ https://ywpop.tistory.com/15369 ]

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1. 완충 용액의 pH 계산. Henderson-Hasselbalch 식 [ https://ywpop.tistory.com/1926 ]

2. 완충 용량 (buffer capacity) [ https://ywpop.tistory.com/5203 ]

3. 완충 용액의 pH 범위 (pH range) [ https://ywpop.tistory.com/7181 ]

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▶ 완충 용액

> 정의: 약산(또는 약염기)과 그것의 염이 함께 존재하는 용액

> 성질: 소량의 강산이나 강염기를 가하여도 pH가 거의 변하지 않는다.

 

▶ 약산과 그 약산의 짝염기의 염으로 이루어진 용액

> 예: CH3COOH + CH3COONa

 

▶ 약염기와 그 약염기의 짝산의 염으로 이루어진 용액

> 예: NH3 + NH4Cl

 

▶ 완충 용액은, 한도 내에서, 강산 또는 강염기를 가했을 때

용액의 pH가 약간만 변한다.

 

 

 

 

 

 

 

① 산(H^+)을 가하면, 다음 반응에 의해 H^+ 이온이 소모된다.

---> H^+ 이온을 가했더니,

완충 작용에 의해 H^+ 이온이 제거되더라...

---> H^+ 이온을 가한 효과가 거의 없다.

---> 용액의 pH는 거의 변하지 않는다.

 

② 염기(OH^-)를 가하면, 다음 반응에 의해 OH^- 이온이 소모된다.

---> OH^- 이온을 가했더니,

완충 작용에 의해 OH^- 이온이 사라지더라...

---> OH^- 이온을 가한 효과가 거의 없다.

---> 용액의 pH는 거의 변하지 않는다.

 

 

 

 

Q. 왜 강산 또는 강염기로는 완충 용액을 만들 수 없는가?

A. 강산, 강염기의 이온화는 비가역적이다.

 

 

 

[ 관련 글 https://ywpop.blogspot.com/2024/07/why-cant-we-form-buffer-of-strong-acid.html ]

Why can’t strong acids or strong bases create buffer solutions?

왜 강산 또는 강염기로는 완충 용액을 만들 수 없는가?

 

 

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(극히 일부만 존재하는 물질을 무시하면,)

CH3COOH 수용액에는 CH3COOH만 존재하고,

CH3COONa 수용액에는 CH3COO^-와 Na^+만 존재한다.

 

 

 

완충용액의 약산과 짝염기에서

진짜 중요한 것은,

약산이란 CH3COOH이고,

짝염기란 CH3COO^-인데,

 

이 짝염기인 CH3COO^-는

약산에서 이온화된

CH3COOH(aq) ⇌ H^+(aq) + CH3COO^-(aq) 가 아니라,

( 약산은 극히 일부만 이온화된다는 것을 잊지말 것. )

염에서 이온화된

CH3COONa(aq) → Na^+(aq) + CH3COO^-(aq) 라는 것이다.

( 가용성염은 거의 100% 이온화된다는 것을 잊지말 것. )

 

 

 

▶ CH3COOH를 물에 가하면,

거의 대부분 CH3COOH(aq) 상태로 존재.

 

▶ CH3COONa를 물에 가하면,

물속에 CH3COONa는 존재하지 않음.

거의 대부분 Na^+(aq)와 CH3COO^-(aq) 상태로 존재.

 

 

 

 

[ 같은 글 https://ywpop.tistory.com/2715 ]

 

 

 

[ 완충용액 만들기 예제 ]

[ 아세트산 완충용액 만들기 예제 ]

[ 암모니아 완충용액 만들기 예제 ]

[ 인산/인산염 완충용액 만들기 예제 ]

 

 

 

[ 관련 글 https://ywpop.tistory.com/5785 ] 완충 용액에 강산 및 강염기 첨가 후 pH

 

[ 관련 글 https://ywpop.tistory.com/6305 ] 완충 용액 고르기

 

 

 

[참고] 완충 용액에 강산 또는 강염기를 가했을 때 일어나는 현상

> 완충 용액에 강산을 가했을 때와 증류수에 강산을 가했을 때의 pH 비교

> 완충 용액에 강염기를 가했을 때와 증류수에 강염기를 가했을 때의 pH 비교

[ https://ywpop.tistory.com/4319 ]

 

 

 

[키워드] 완충 용액의 정의 기준, 완충 용액 기준, 완충 용액의 정의 사전, 완충 용액 사전, buffer dic, 완충용액 경전