酢酸緩衝溶液の作り方

質問

先日先生から、
0.1Ｍ酢酸緩衝溶液1Ｌの作り方を宿題に出されました。
(1)酢酸と酢酸ナトリウムを使っての解答と(2)酢酸と水酸化ナトリウムを使っての解答２つが必要です。
pHが5.22、pKa＝4.76をを使いヘンダーソン・ハッセルバルヒの式を
用いて解けということでした。
何がなんやら全くわかりません。

できれば今日中に解答して頂けると助かります!!
お願いします。

回答No.1

noname#160321

ヘンダーソン・ハッセルバルヒの式とは、↓のようなものです。
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E7%B7%A9%E8%A1%9D%E6%B6%B2
くどく書くと、酢酸をＡcＯＨで表したとき、
酢酸の解離平衡定数Ｋaは、
Ｋa=([Ｈ^+][ＡcＯ^-])/[ＡcＯＨ]
pＨ=-log[Ｈ^+]=-log{Ｋa*[ＡcＯＨ]/[ＡcＯ^-]}
(1)の方は、
pＨ≒pＫa＋log([ＡcＯＮa]/[ＡcＯＨ])
ここで[ＡcＯＮa]と[ＡcＯＨ]は加えたそのままの酢酸ナトリウムと酢酸の濃度。

(２)の方は、
ＡcＯＨ ＋ ＮaＯＨ ⇔ ＡcＯＮa ＋ Ｈ2Ｏ
として計算します。
つまり、酢酸の初濃度を[ＡcＯＨ]iとすると、平衡が成立したときには、最終の酢酸ナトリウムと酢酸の間には、
[ＡcＯＨ]i=[ＡcＯ^-]f＋[ＡcＯＨ]f
の関係が成り立ち、かつ、
加えた水酸化ナトリウム量から[ＡcＯＮa]f=[ＡcＯ^-]fが求まります。
最終濃度は酢酸ナトリウムと水酸化ナトリウムを最後にメスフラスコで一定量に合わせたときの濃度になります。
それを求めるためには、初めの水溶液中に含まれる酢酸と水酸化ナトリウムの量を計算しておく必要があります。