Калькулятор соотношения кислоты и соли в буфере
Рассчитайте соотношение кислоты и соли для буферного раствора по уравнению Хендерсона–Хассельбаха. Калькулятор для точного приготовления буфера с заданным pH. Бесплатный онлайн-инструмент.
Калькулятор соотношения кислоты и соли в буфере
Расчёт соотношения компонентов буферного раствора по уравнению Хендерсона–Хассельбаха для точного приготовления буфера с заданным pH.
Как пользоваться
Примеры использования
Важные нюансы
- Буферная ёмкость максимальна, когда pH ≈ pKₐ. Если разница |pH − pKₐ| превышает 2 единицы, буферная способность резко падает. Калькулятор выдаст предупреждение.
- Температурная зависимость: Значения pKₐ зависят от температуры. Приведённые справочные данные соответствуют 25 °C. При работе в иных условиях необходима корректировка.
- Ионная сила раствора: Уравнение Хендерсона–Хассельбаха использует концентрации, а не активности. Для точных расчётов при высокой ионной силе требуется введение поправочных коэффициентов активности.
- Техника безопасности: При работе с кислотами и щелочами всегда используйте защитные очки, перчатки и лабораторный халат. Летучие кислоты (уксусную, соляную) разводите в вытяжном шкафу. Не добавляйте воду к концентрированным кислотам — лейте кислоту в воду тонкой струёй при перемешивании.
- Последовательность приготовления: Сначала растворите расчётные навески кислоты и соли в ~80% от конечного объёма воды, доведите pH до точного значения малыми добавками кислоты или щёлочи, затем долейте водой до метки.
- Для «Другой» кислоты молярные массы кислоты и соли обязательны, если вы хотите получить массы навесок. Без них будет рассчитано только соотношение.
Формулы расчёта
pH = pKₐ + log₁₀([A⁻] / [HA])
где [A⁻] — концентрация соли (сопряжённого основания), [HA] — концентрация слабой кислоты.
r = [A⁻] / [HA] = 10(pH − pKₐ)
fHA = 1 / (1 + r) × 100%
fA⁻ = r / (1 + r) × 100%
mHA = C × V × fHA × MHA
mA⁻ = C × V × fA⁻ × MA⁻
где MHA и MA⁻ — молярные массы кислоты и соли (г/моль). Объём V подставляется в литрах.
Источники данных
- IUPAC Gold Book — определение буферного раствора и теоретические основы уравнения Хендерсона–Хассельбаха (IUPAC Compendium of Chemical Terminology, 2nd ed., 2019).
- NIST Chemistry WebBook — справочные значения констант диссоциации кислот (pKₐ) при стандартных условиях (National Institute of Standards and Technology, SRD 69).
- PubChem (NIH) — молярные массы и физико-химические свойства уксусной, фосфорной, лимонной, угольной кислот и их солей (National Library of Medicine, PubChem Compound Database).
- CRC Handbook of Chemistry and Physics — таблицы констант диссоциации органических и неорганических кислот, проверенные экспериментальные значения pKₐ (103rd Edition, CRC Press, 2022).
Для стандартных кислот (уксусная, фосфорная, лимонная, угольная, трис, аммонийная) значения pKₐ и молярных масс встроены в калькулятор на основе указанных источников. Для пользовательской кислоты необходим самостоятельный ввод справочных данных.
Калькулятор соотношения кислоты и соли в буфере — это незаменимый инструмент для химиков, биохимиков, лаборантов и студентов, позволяющий быстро и точно рассчитать состав буферного раствора по уравнению Хендерсона–Хассельбаха. Достаточно указать pKₐ кислоты и желаемый pH, чтобы получить соотношение компонентов, их процентные доли и точные навески для приготовления раствора заданного объёма и концентрации. Поддерживаются популярные буферные системы: ацетатный, фосфатный, цитратный, карбонатный, трис-буфер и аммонийный. Калькулятор также предупредит о низкой буферной ёмкости, если pH выходит за пределы оптимального диапазона pKₐ ± 2.
Спросить у ИИ
Задайте вопрос по этой странице
Осталось вопросов: 5. Только по этой странице.
Оцените страницу
Нужен другой инструмент?
Все инструменты в категории