環境計量士(濃度)

【分析化学】緩衝液のpHの求め方を解説

緩衝液とは

緩衝液(buffer)とは「少量の酸や塩基を加えたり、または希釈してもそのpHを一定に保つ働きを持つ」溶液のことです。

化学反応によっては最適なpH条件に保たないと反応が進まなかったりするので、緩衝液を用いることは多いです。

緩衝液はある濃度比で混合された弱酸とその塩、もしくは弱塩基とその塩で構成されています。

 

 

緩衝液のpHの求め方(ヘンダーソン-ハッセルバルヒの式)

では、その弱酸とその塩で構成された緩衝液のpHを求めていきましょう。

 

H+とA-に解離する弱酸HAは以下の平衡式で表されます。

HA ⇌ H+ + A

この式が成り立つとき、

解離定数とpHの関係は以下の式で表されます。

pH = pKa + log ([A]/[HA])

A- はHAからプロトン(H+)がとれた塩基です。これを酸HAに対する「共役塩基」といいます。

また、プロトンの移動に着目して、

HAを「プロトン供与体」、A-を「プロトン受容体」ということもあります。

  

つまり、緩衝液のpHは「共役酸塩基対の濃度比」、「プロトン受容体とプロトン供与体の濃度比」で決まります。

 

この式は「ヘンダーソン-ハッセルバルヒの式」といいます。

pHを求める上で非常に重要な式なので、必ず覚えましょう。

最後に

緩衝液のpHの求め方を解説しました。

 

緩衝液(buffer)とは「少量の酸や塩基を加えたり、または希釈してもそのpHを一定に保つ働きを持つ」溶液のこと

 

HA ⇌ H+ + A の式が成り立つとき、

解離定数とpHの関係は以下の式で表されます。

pH = pKa + log ([A]/[HA])

 

pHを求める上で非常に重要な式なので、必ず覚えましょう。

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