缓冲溶液简介
缓冲溶液是一种能够抵抗少量强酸或强碱加入而保持pH值基本不变的溶液。它通常由弱酸及其共轭强碱盐或弱碱及其共轭强酸盐组成。
缓冲溶液在生物化学、分析化学和工业生产中都有广泛的应用,例如维持生物体内环境的pH稳定、作为化学反应的介质等。
亨德森-哈塞尔巴尔赫方程
亨德森-哈塞尔巴尔赫方程(Henderson-Hasselbalch equation)是描述缓冲溶液pH值与弱酸解离常数以及浓度比关系的重要公式:
pH = pKa + log([A⁻]/[HA])
pKa
弱酸的解离常数的负对数。
[A⁻]/[HA]
共轭强碱(盐)浓度与弱酸浓度的比值。
什么是pKa?
pKa是弱酸解离常数(Ka)的负对数,用于衡量弱酸的酸性强弱:
pKa = -log(Ka)
pKa值越小,说明弱酸的酸性越强。例如,醋酸的pKa约为4.76,柠檬酸的pKa约为3.13。
使用技巧
为了获得准确的缓冲溶液pH值,需要注意以下几点:
- ✓ 选择合适的弱酸:pKa值应接近所需的pH值(相差不超过1个单位)。
- ✓ 浓度选择:缓冲溶液的总浓度一般为0.1-0.2 mol/L,浓度过低缓冲能力弱,过高则可能影响反应。
- ✓ 温度影响:pKa值受温度影响,需根据实际实验温度选择合适的pKa值。
常见问题 (FAQ)
为什么计算结果与实际测量值有差异?
亨德森-哈塞尔巴尔赫方程是近似公式,实际pH值受溶液离子强度、温度等因素影响。建议以计算值为参考,结合实际测量调整。
如何获取弱酸的pKa值?
pKa值可以从化学手册、试剂供应商提供的资料或在线数据库中查询。常见弱酸的pKa值也可在本页面下方的参考表格中找到。