| English | 意味 |
|---|---|
| buffer/ˈbʌfə/ | 緩衝溶液 |
| weak acid/wiːk ˈæsɪd/ | 弱酸 |
| conjugate base/ˈkɒndʒuːɡeɪt beɪs/ | 共役塩基 |
変化を阻害する溶液
- 緩衝液は、少量の酸や塩基を加えてもpHの変化を阻害する。
- 弱酸とその共役塩基から作られる。
- 生命において不可欠である — 血液など。
緩衝溶液は次から作られる：
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弱酸とその共役塩基（例：酢酸＋酢酸ナトリウム）が緩衝溶液を作る。
緩衝液は少量の酸またはアルカリを添加してもpHをほぼ一定に保つ。
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这正是缓冲液的作用——抵抗pH的变化。
緩衝液は少量の酸または塩基を添加した場合、pHの変化を抵抗する。
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弱酸とその共役塩基を含んでいる。
緩衝液の働き
両方のパートナーの貯蔵を持っている:
- 加えられた$\text{H}^+$ は共役塩基によって除去される: $\text{CH}_3\text{COO}^- + \text{H}^+ \rightarrow \text{CH}_3\text{COOH}$ 。
- 加えられた$\text{OH}^-$ は弱酸によって除去される: $\text{CH}_3\text{COOH} + \text{OH}^- \rightarrow \text{CH}_3\text{COO}^- + \text{H}_2\text{O}$ 。
したがって、pHはほとんど変化しない。
緩衝液は加えられた酸や塩基を取り込む
緩衝領域
曲線において、緩衝作用とは添加した酸や塩基によってpHがほとんど変化しない平坦な部分であり、当量点では急激に変化する。
少量の酸（H⁺）を緩衝液に添加すると、それは以下によって除去される：
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共役塩基が添加されたH⁺を吸収し、弱酸が添加されたOH⁻を吸収するため、pHはほとんど変化しない。
各緩衝液の考え方を対応させる。
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各項目は用語を正しい意味と結びつける。
pHの算出と用途
- 酸とその塩の濃度を$K_a$ の式に入れる: $[\text{H}^+] = K_a \times \dfrac{[\text{acid}]}{[\text{salt}]}$ 。
- 生物における緩衝液の重要性: $\text{HCO}_3^-$ が血液のpHを7.4付近に保つ。
血液中のpHは7.4付近に保たれており、その緩衝イオンは：
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炭酸水素イオンが血液を緩衝化し、pHを約7.4に保つ。
pHの算出例
緩衝液は 0.10 mol/dm³ アセチル酸 ($K_a = 1.8 \times 10^{-5}$) + 0.10 mol/dm³ アセチル酸ナトリウムである。
- $[\text{H}^+] = K_a \times \dfrac{[\text{acid}]}{[\text{salt}]} = 1.8 \times 10^{-5} \times \dfrac{0.10}{0.10} = 1.8 \times 10^{-5}$
- $\text{pH} = -\log(1.8 \times 10^{-5}) = \mathbf{4.74}$
酸と塩の濃度が等しい場合、$[\text{H}^+] = K_a$ なので、pHは$\text{p}K_a$ に等しい。
理解できましたか
- 緩衝液 = 弱酸 + その共役塩基; pH変化を阻害する
- 加えられた$\text{H}^+$ は A⁻ によって取り除かれ、加えられた$\text{OH}^-$ は HA によって取り除かれる
- $[\text{H}^+] = K_a \times \frac{[\text{acid}]}{[\text{salt}]}$ からpHを求める (濃度が等しい ⇒ pH = p$K_a$)
- 血液は $\text{HCO}_3^-$ によってpH 7.4付近で緩衝されている