pH 7.7짜리 0.1 M 인산염 완충용액 1 L 만들기

pH 7.7짜리 0.1 M 인산염 완충용액 1 L 만들기

 

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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 NaH2PO4(약산)와 Na2HPO4(짝염기)를 사용한다.

 

 

pH = pKa + log([짝염기]/[약산])

( 설명 https://ywpop.tistory.com/1926 )

 

7.7 = -log(6.2×10^(-8)) + log([짝염기]/[약산])

log([짝염기]/[약산]) = 7.7 + log(6.2×10^(-8))

[짝염기]/[약산] = 10^[7.7 + log(6.2×10^(-8))] = 3.1074

 

 

[약산] + [짝염기] = 0.1 M 이므로,

약산 : 짝염기 = 1 : 3.1074 = x : 0.1-x

3.1074x = 0.1 – x

4.1074x = 0.1

x = 0.1 / 4.1074 = 0.024346 M 약산

0.1 – 0.024346 = 0.075654 M 짝염기

( 즉, 0.024346 M + 0.075654 M = 0.1 M )

 

 

H2PO4^- 0.024346 mol (2.9210 g)과

HPO4^2- 0.075654 mol (10.7398 g)을

1 L짜리 부피 플라스크에 넣고,

플라스크 표선까지 증류수를 가하면,

pH 7.7짜리 0.1 M 인산염 완충용액이 됩니다.

 

 

[검산]

pH = -log(6.2×10^(-8)) + log(0.075654 / 0.024346) = 7.7

 

 

NaH2PO4의 몰질량 = 119.98 g/mol 이고,

Na2HPO4의 몰질량 = 141.96 g/mol 이므로,

0.024346 mol × (119.98 g/mol) = 2.9210 g NaH2PO4

0.075654 mol × (141.96 g/mol) = 10.7398 g Na2HPO4

 

 

한 번에 계산하면,
약산 = 0.1 mol × (1 / 4.1074) × (119.98 g/mol) = 2.9211 g NaH2PO4
짝염기 = 0.1 mol × (3.1074 / 4.1074) × (141.96 g/mol) = 10.7398 g Na2HPO4

 

 

 

[ 관련 예제 https://ywpop.tistory.com/7580 ]

 

 

 

[키워드] 인산 완충용액, 인산염 완충용액