pH緩衝液について

質問

弱酸HA（濃度CA）とその共役塩基のナトリウム塩NaA(濃度CB)で考えたとき、
pH=pKa+log(CB/CA)
となる。ここに強酸([H+]')を加えたとき、
pH=pKa+log(CB-[H+]'/CA+[H+]')
となる。したがって、CA,CB>>[H+]'であれば、溶液のpHはほとんど変化しないことになる。

と参考書に書かれているのですが、「CA,CB>>[H+]'」とは具体的にどのような条件なのでしょうか？

回答No.3

org1 · ベストアンサー

有効数字にも依りますが…

仮に1Lの緩衝溶液(酢酸-酢酸ナトリウム)0.10mol/Lがあるとしましょう。
そこに濃度10倍の1.0mol/Lの塩酸1.0mlを加えると…
[H+] = 1(mol/L) * 0.001(L) / 1.001(L) = 0.000999(mol/L) となり
0.1 >> 0.000999 (0.1 - 0.000999 = 0.09901 ≒ 0.1とみなせる)
ということですね。

お礼

ありがとうございました。

回答No.4

noname#21649

＞れぞれ教えてください。

log(CB-[H+]'/CA+[H+]')
の式より
AA=CB
BB=[H+]'/CA
CC=[H+]'
と書き換えます。
log(AA-BB+CC)
定義よりAA, BB, CCは正の数だから
O(AA-BB) << O(CC)
の条件が成立するのであれば.式の値はAA, BBに依存しないことになります(O()の演算の意味はわかりますね)。

この条件を成立するような状態を考えると
CA,CB>>[H+]'
となる。

数値計算例は３番の方が回答済み。
O()の程度をどの程度によるかが「かんしょうのう」の状態。

全部というとO演算(オーダーえんざん)を使ってこのような説明になります。

お礼

ありがとうございました。

回答No.2

gori8063

100mM 酢酸－酢酸ナトリウム pH 5.0などといった系を考えてみて、Excelなどで計算してみてはいかがでしょうか？

一般的に>>という記号を使う場合は100倍以上という
ことが多いかと思います（あくまで多いというだけで決まりはない）。

回答No.1

noname#21649

＞具体的にどのような条件
とあるのですが.具体的にどの程度のかんしょうのうを要求している緩衝液なのでしょうか。

要求されるかんしょうのうによって.この判断条件が大きく変化します。

お礼

回答ありがとうございます。
どの程度の緩衝能かについては特に記述されていません。

＞要求されるかんしょうのうによって、この判断条件が大きく変化します。
では、それぞれ教えてください。