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ph2.15の1molリン酸緩衝液を作りたい。
必要なリン酸と水酸化ナトリウムのモル数は?
リン酸のpka2.15

この問題がわかりません
よろしければ 教えて欲しいです。

質問者からの補足コメント

  • 1molではなく 1mol/Lでした

      補足日時:2017/11/16 10:00

A 回答 (1件)

普通このpH領域でリン酸緩衝液は使いませんが、


>リン酸のpka2.15

H3PO4⇔H2PO4- + H+
の平衡定数ですね。
pH=-log[H+]=pKa
となるのは、[H3PO4]=[H2PO4-]の時ですから、溶液中の全リン酸の半分が[H2PO4-]になればよいのです。
定義上、1mol/Lリン酸緩衝液とは、存在する全リン酸(H3PO4 や H2PO4-)の濃度が1mol/Lであることを意味していますから、
・作りたい溶液に対して、1mol/Lになるようにリン酸を加え、
※容量分のリン酸の物質量(モル数)が必要
・その1/2等量の水酸化ナトリウムで、リン酸を半分中和すればよい
ことになります。
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リン酸を水酸化ナトリウムで滴定する実験をしたのですが、リン酸溶液が明らかにpH=7付近でpH緩衝能を示すのはなぜですか?

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リン酸の解離平衡は・・・

  H3PO4 ←→ H(+) + H2PO4(-) pK1 = 2.15
  H2PO4(-) ←→ H(+) + HPO4(2-) pK2 = 7.20
  HPO4(2-) ←→ H(+) + PO4(3-) pK3 = 12.33

 pH = 7 付近は pK2=7.20 近くですので,H2PO4(-)[NaH2PO4]と HPO4(2-)[Na2HPO4]の1:1溶液になっています。これは pH=7 付近になるリン酸緩衝液の組成にほぼ相当します。そのため,緩衝能を示します。

下記サイトの記述も参考になるかもしれません。

 ・http://www.gls.co.jp/tech/usage_of_hplc/p2_4.html
 ・http://forum.nifty.com/fchem/log/rika/1602_main.html

参考URL:http://www.gls.co.jp/tech/usage_of_hplc/p2_4.html, http://forum.nifty.com/fchem/log/rika/1602_main.html

リン酸の解離平衡は・・・

  H3PO4 ←→ H(+) + H2PO4(-) pK1 = 2.15
  H2PO4(-) ←→ H(+) + HPO4(2-) pK2 = 7.20
  HPO4(2-) ←→ H(+) + PO4(3-) pK3 = 12.33

 pH = 7 付近は pK2=7.20 近くですので,H2PO4(-)[NaH2PO4]と HPO4(2-)[Na2HPO4]の1:1溶液になっています。これは pH=7 付近になるリン酸緩衝液の組成にほぼ相当します。そのため,緩衝能を示します。

下記サイトの記述も参考になるかもしれません。

 ・http://www.gls.co.jp/tech/usage_of_hplc/p2_4.html
 ・http://...続きを読む

Q緩衝液!?

実験のときに使う緩衝液の作り方を知りたいです!ご存知の方教えてください・・・。

作る緩衝液は
酢酸緩衝液(50mM acetate,pH5.2)200ml
リン酸緩衝液(50mM posphate,100mM NaCl,pH7.8)100ml
リン酸緩衝液(50mM posphate,500mM NaCl,pH7.8)100ml
リン酸緩衝液(50mM posphate,2M NaCl,pH7.8)
100ml
リン酸緩衝液(50mM posphate,pH7.0)
200ml
です。表記の方法もよくわからなくて困り果ててます。こういう意味なんじゃないの?っていう回答もお待ちしております。
お願いいたします。どうか教えてください。

Aベストアンサー

>酢酸緩衝液(50mM acetate,pH5.2)200ml
という表記はpH5.2で50mMの酢酸緩衝液を200mlという意味です。
また、
>リン酸緩衝液(50mM posphate,100mM NaCl,pH7.8)100ml
と、表記があれば、pH7.8で50mMのリン酸緩衝液に100mMのNaClを溶かした物を100mlという意味です。

緩衝液を作るには、酸性側と塩基性側の二種類の溶液が必要です。
リン酸緩衝液の場合、酸性側にリン酸一ナトリウム水溶液と塩基性側にリン酸二ナトリウム水溶液、
酢酸緩衝液の場合、酸性側に酢酸と塩基性側に酢酸ナトリウム水溶液
という具合です。

50mMの酢酸緩衝液とは、混ぜる二種類の溶液それぞれ50mMの濃度の物を使うという意味です。
リン酸緩衝液についても同じです。

で、pHの調節ですが、酸性側の液体を多く入れると液性は酸性に傾き、
塩基性側の液体を多く入れると液性は塩基側に傾きます。
これを利用して溶液のpHを細かく調節することが出来ます。

NaClを入れろと指示があるものは緩衝液が出来てから最後に濃度が指示されたとおりになるように加えればよいです。

参考URL:http://www.ktokai-u.ac.jp/~nougaku/Bio/araki/buffer.htm

>酢酸緩衝液(50mM acetate,pH5.2)200ml
という表記はpH5.2で50mMの酢酸緩衝液を200mlという意味です。
また、
>リン酸緩衝液(50mM posphate,100mM NaCl,pH7.8)100ml
と、表記があれば、pH7.8で50mMのリン酸緩衝液に100mMのNaClを溶かした物を100mlという意味です。

緩衝液を作るには、酸性側と塩基性側の二種類の溶液が必要です。
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学生なんですが。。。
リン酸緩衝液にNaOHを滴下していくと、リン酸一水素ナトリウムとリン酸二水素カリウムはどのような反応をして、緩衝作用をあらわすのか何方か教えて頂けないでしょうか。宜しくお願いします!

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すいません、まちがえました。右に進むのまちがえっす。ルシャトリエの原理というのは、平衡状態にある反応の条件を変えるとそれを妨げる方向に平衡が移動するというやつです。
H3PO4⇔H+H2PO4-
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Qリン酸を使った緩衝液とpHについて

(1)リン酸とリン酸一塩(とういのでしょうか?)を使ったリン酸緩衝液の理論上のpH計算は
pH = pKa + log {[H2PO4(-)] / [H3PO4]}
でよろしいのでしょうか?

(2)また[H(+)]を足したときは
pH = pKa + log {[H2PO4(-)] - [H(+)] / [H3PO4] + [H(+)]}
でよろしいのでしょうか?

(3)リン酸のpHの求め方は?
リン酸の解離度はα=0.27となっていたのですが、酢酸などの弱酸の解離の計算方法でよろしいのでしょうか?(二段目以降は無視してOK?)
[H(+)] = [H2PO4(-)] + [OH(-)] 電気的中立
(酸性なので [H(+)] = [H2PO4(-)] と仮定)・・・A
C = [H3PO4] + [H2PO4(-)] 質量収支
(Aを代入するが、弱酸で解離度が小さいのでC = [H3PO4]と仮定)・B

Ka = [H(+)][H2PO4(-)] / [H3PO4]
にA、Bに代入し計算 Ka = [H(+)]^2 / C
よりpHを求める

もちろん実験的にはpHメーターを使って調整した方がよいのでしょうが、pH4のリン酸緩衝液を作りたいのですが、理論も不確かで難航しています。
(4)もし、よろしければpH4のリン酸緩衝液の作り方・あるいはpH4くらいの他の緩衝液の作り方も教えていただければ幸いです。

(1)リン酸とリン酸一塩(とういのでしょうか?)を使ったリン酸緩衝液の理論上のpH計算は
pH = pKa + log {[H2PO4(-)] / [H3PO4]}
でよろしいのでしょうか?

(2)また[H(+)]を足したときは
pH = pKa + log {[H2PO4(-)] - [H(+)] / [H3PO4] + [H(+)]}
でよろしいのでしょうか?

(3)リン酸のpHの求め方は?
リン酸の解離度はα=0.27となっていたのですが、酢酸などの弱酸の解離の計算方法でよろしいのでしょうか?(二段目以降は無視してOK?)
[H(+)] = [H2PO4(-)] + [OH(-)] 電気的中立
(酸性なので [...続きを読む

Aベストアンサー

一応補足しときます。

#1にも記したようにリン酸のpK1=2.12と比較的大きい為、
「近似ができない」のでそのまま2次方程式を解く事になります。

(1) [H3PO4]=a(M)、[H2PO4^-]=b(M)として水の解離によるH^+を無視すると、
[H^+][H2PO4^-]/[H3PO4]=[H^+](b+[H^+])/(a-[H^+])=K1
→ [H^+]^2+(b+K1)[H^+]-a*K1=0 を解きます。

(2) H^+=c(M)を加えると、H2PO4^- + H^+ → H3PO4 より、
[H3PO4]=a+c(M)、[H2PO4^-]=b-c(M)として水の解離によるH^+を同様に無視すると、
[H^+](b-c+[H^+])/(a+c-[H^+])=K1 → [H^+]^2+(b-c+K1)[H^+]-(a+c)K1=0

(3) K1>>K2より、[H^+]^2/(C-[H^+])=K1
→ [H^+]^2+K1[H^+]-CK1=0

また緩衝作用を持つ為の必要条件として、
1/10<(酸━塩基対の比)=[H2PO4^-]/[H3PO4]<10 があるので、
これより有効な緩衝溶液のpHは、pKa-1<pH<pKa+1程度になる事が分かります。
だからリン酸の3つのpKaから考えると、pH=4の有効な緩衝溶液の調整は無理だと言う事になります。

一応補足しときます。

#1にも記したようにリン酸のpK1=2.12と比較的大きい為、
「近似ができない」のでそのまま2次方程式を解く事になります。

(1) [H3PO4]=a(M)、[H2PO4^-]=b(M)として水の解離によるH^+を無視すると、
[H^+][H2PO4^-]/[H3PO4]=[H^+](b+[H^+])/(a-[H^+])=K1
→ [H^+]^2+(b+K1)[H^+]-a*K1=0 を解きます。

(2) H^+=c(M)を加えると、H2PO4^- + H^+ → H3PO4 より、
[H3PO4]=a+c(M)、[H2PO4^-]=b-c(M)として水の解離によるH^+を同様に無視すると、
[H^+](b-c+[H^+])/(a+c-[H^+])=K1 → [H^...続きを読む


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