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pHの問題(緩衝液)

こんにちは。 pH5.00の乳酸の緩衝液をつくるのに必要な乳酸と乳酸イオンの 比を計算せよ(なお、乳酸のpkaは3.86)という問題があるのですが、 これはpH(5.00)=3.86+log10[C3H5O3-]/[C3H6O3]という式を 使ったらいいんでしょうか? pkaが3.86なので、pHを5.00にするには[C3H603]の割合を多くすれば いいんではないかと考えたんですが、計算方法がイマイチ分かりません。 どなたか解説していただけないでしょうか…? よろしくお願いします。

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かなり冗長な説明です。 「平衡前」の初濃度をそれぞれ、[C3H6O3]=a(M),[C3H5O3^-]=b(M) とします。 すると「平衡時」において pH=5.00 → [H^+]=10^(-5)M なので 水の電離によるH^+を無視すれば [H^+][C3H5O3^-]/[C3H6O3]=Ka から C3H6O3がx(M)反応して平衡に達したとすると、 10^(-5)*(b+10^(-5))/(a-10^(-5))=Ka が成り立ちます。 ところで通常緩衝溶液は、その濃度が極めて薄い場合は、 緩衝作用が殆ど期待できないので、a,b>>10^(-5)M と見なす事が可能です。 よって、a-10^(-5)≒a、b+10^(-5)≒b と近似できるので上式は、 b*10^(-5)/a=Ka → b/a=10^5*Ka=10^(5-3.86)≒13.8 となります。

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  • 回答No.1

式の変形でわかると思いますが…。 pH=pka+log10[C3H5O3-]/[C3H6O3] pH-pka=log10[C3H5O3-]/[C3H6O3] 10^(pH-pka)=[C3H5O3-]/[C3H6O3] つまり、[C3H5O3-] : [C3H6O3] = 10^(pH-pka) : 1 となります。

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