المحتوى
في الكيمياء ، "المخزن المؤقت" هو الحل الذي تضيفه إلى حل آخر من أجل تحقيق التوازن بين درجة الحموضة ، الحموضة النسبية أو القلوية. يمكنك إجراء مخزن مؤقت باستخدام حمض أو قاعدة "ضعيفة" وقاعدتها أو حمضها "المترافق" ، على التوالي. لتحديد درجة الحموضة المؤقتة - أو استقراء من درجة الحموضة الخاصة بها تركيز أي من مكوناتها - يمكنك إجراء سلسلة من العمليات الحسابية بناءً على معادلة هندرسون - هاسيلبالش ، والتي تعرف أيضًا باسم "معادلة المخزن المؤقت".
استخدم المعادلة العازلة لتحديد درجة الحموضة لمحلول عازلة حمضية ، معطى بتركيزات معينة من القاعدة الحمضية. معادلة هندرسون-هاسلبالك هي كما يلي: pH = pKa + log (/) ، حيث "pKa" هو ثابت التفكك ، وهو رقم فريد لكل حمض ، "" يمثل تركيز القاعدة المترافق في الشامات لكل لتر (M) و "" يمثل تركيز الحمض نفسه. على سبيل المثال ، ضع في اعتبارك وجود مخزن مؤقت يجمع بين 2.3 مليون من حمض الكربونيك (H2CO3) مع أيونات كربونات الهيدروجين .78 M (HCO3-). استشر جدول pKa لترى أن حمض الكربونيك لديه pKa وهو 6.37. عند توصيل هذه القيم بالمعادلة ، ترى أن الرقم الهيدروجيني = 6.37 + log (.78 / 2.3) = 6.37 + log (.339) = 6.37 + (-0.470) = 5.9.
حساب الرقم الهيدروجيني لمحلول قلوي (أو الأساسي). يمكنك إعادة كتابة المعادلة Henderson-Hasselbalch للقواعد: pOH = pKb + log (/) ، حيث أن "pKb" هو ثابت تفكك القواعد ، "" يرمز إلى تركيز حمض مترافق القواعد و "" هو تركيز القاعدة . النظر في المخزن المؤقت الذي يجمع بين 4.0 م الأمونيا (NH3) مع أيون الأمونيوم 1.3 م (NH4 +) ، راجع جدول pKb لتحديد موقع الأمونيا pKb ، 4.75. باستخدام معادلة المخزن المؤقت ، حدد pOH = 4.75 + log (1.3 / 4.0) = 4.75 + log (.325) = 4.75 + (-.488) = 4.6. تذكر أن pOH = 14 - pH ، لذا pH = 14-pOH = 14 - 4.6 = 9.4.
حدد تركيز الحمض الضعيف (أو قاعدته المرافقة) ، بالنظر إلى درجة الحموضة ، pKa وتركيز الحمض الضعيف (أو قاعدته المرافقة). مع الأخذ في الاعتبار أنه يمكنك إعادة كتابة "حاصل" اللوغاريتمات - على سبيل المثال. log (x / y) - مثل log x - log y ، أعد كتابة معادلة Henderson Hasselbalch كـ pH = pKa + log - log. إذا كان لديك مخزن مؤقت لحامض الكربونيك مع درجة الحموضة 6.2 التي تعرف أنها مصنوعة من 1.37 M كربونات الهيدروجين ، فقم بحسابها كما يلي: 6.2 = 6.37 + log (1.37) - log = 6.37 + .137 - log. بمعنى آخر ، سجل = 6.37 - 6.2 + .137 = .307. احسب عن طريق أخذ "السجل العكسي" (10 ^ x على الحاسبة الخاصة بك) من .307.وبالتالي فإن تركيز حمض الكربونيك هو 2.03 م.
احسب تركيز القاعدة الضعيفة (أو حمضها المتقارن) ، بالنظر إلى درجة الحموضة ، pKb وتركيز الحمض الضعيف (أو قاعدته المرافقة). حدد تركيز الأمونيا في محلول الأمونيا ذو الرقم الهيدروجيني 10.1 وتركيز أيون الأمونيوم .98 متر ، مع مراعاة أن معادلة هندرسون هاسلبالش تعمل أيضًا مع القواعد - طالما أنك تستخدم pOH بدلاً من الرقم الهيدروجيني. حوّل الرقم الهيدروجيني إلى pOH كما يلي: pOH = 14 - pH = 14 - 10.1 = 3.9. ثم ، قم بتوصيل القيم الخاصة بك إلى معادلة المخزن المؤقت القلوية "pOH = pKb + log - log" كما يلي: 3.9 = 4.75 + log - log = 4.75 + (-0.009) - log. بما أن log = 4.75 - 3.9 - .009 = .841 ، فإن تركيز الأمونيا هو السجل العكسي (10 ^ x) أو .841 ، أو 6.93 M.