Page 7 - กรด-เบส ตอนที่ 2

เอกสารค าสอน 30310259 ผู้ช่วยศาสตราจารย์ ดร.สมศักดิ์ ศิริไชย

ความจุของบัฟเฟอร์

ปริมาณของคู่กรดและคู่เบสในสารละลายบัฟเฟอร์เป็นตัวบอกถึงความจุบัฟเฟอร์ (buffer capacity) ซึ่ง

หมายถึง ปริมาณ (จ านวนโมล) ของกรดหรือเบสที่เติมลงไปในสารละลายบัฟเฟอร์ แล้วท าให้ pH เปลี่ยนแปลง
มากกว่า 1 หน่วย pH (pH unit)

 เมื่อคู่กรดทั้งหมดในบัฟเฟอร์ท าปฏิกิริยากับเบสที่เติมลงไป การเติมเบสลงไปอีกเพียงเล็กน้อย
pH จะเพิ่มขึ้นอย่างมาก เนื่องจากไม่มีคู่กรดเหลือในบัฟเฟอร์ที่จะท าปฏิกิริยากับเบสที่เติมลงไป

 ถ้าเติมกรดในปริมาณเพียงพอลงในบัฟเฟอร์ เพื่อท าปฏิกิริยากับคู่เบสทั้งหมดของบัฟเฟอร์

กรดที่มากเกินพอ (กรดที่เหลือจากการท าปฏิกิริยา) จะท าให้ pH ลดลงอย่างมาก

3-3 สมการเฮนเดอร์สัน-แฮสเซลบาล์ซ

สมการเฮนเดอร์สัน-แฮสเซลบาล์ซ (Herderson-Hasselbalch equation) เป็นสมการที่สามารถใช้เพื่อค านวณ
pH ของสารละลายบัฟเฟอร์ที่รู้ความเข้มข้นของคู่เบสและคู่กรด นอกจากนี้ เรายังสามารถใช้สมการเฮนเดอร์

สัน-แฮสเซลบาล์ซในการหาอัตราส่วนของความเข้มข้นคู่เบสต่อความเข้มข้นคู่กรดเพื่อให้ได้ pH ของบัฟเฟอร์
-
+
ตามที่ต้องการ พิจารณานิพจน์ค่าคงที่การแตกตัวเป็นไอออนของกรดอ่อน HA และการหา [H O ] โดยที่ A คือ
3
คู่เบสของกรด HA

-
+
HA(aq) + H O(ℓ) H O (aq) + A (aq)
3
2
+
-
+
[H O ][conjugate base] [H O ][A ]
K a = 3 [conjugate acid] = 3 [HA]
[conjugate acid] [HA]
+
K
K
[H O ] = × [conjugate base] = × [A ]
a
3
a
-
ท าสมการให้อยู่ในเทอมของ pH โดยน า log คูณตลอดสมการ จะได้
[conjugate acid] [HA]
+
log[H O ] = logK a + log [conjugate base] = logK a + log [A ]
3
-
คูณทั้งสองข้างของสมการด้วย -1 และใช้ –log(x) = log(1/x) จะได้
-
[conjugate base] [A ]
+
-log[H O ] = -logK a + log [conjugate acid] = -logK a + log [HA]
3
ใช้นิยามของ pH และนิยามของ -logK  pK เราจะได้สมการเฮนเดอร์สัน-แฮสเซลบาล์ซ คือ
a
a
-
[conjugate base] [A ]
pH = pK a + log [conjugate acid] = pK a + log [HA] Henderson-Hasselbalch equation

เรื่อง  ปฏิกิริยาระหว่างกรดและเบส หน้า 89