今度の実習で、電気泳動をするのでベロナール緩衝液を作らなければいけないのですが、作り方が良く分かりません。
というか、pH8.6、μ(イオン強度)=0.06のもの1リットル作るのに、先生はバルビタール(5,5-ジエチルバルビツール酸)2,24g、バルビタールソーダ(5,5-ジエチルバルビツール酸ナトリウム)12.37g必要と言うのですが、私はそれだと、pH8.12、μ=0.072になる気がするんですが…納得いきません。私が間違っているのでしょうか?

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A 回答 (1件)

ベロナール緩衝液はというより緩衝液の作製方法においてpH調整がメインとなります。


私は0.06MのpH8.6のベロナール緩衝液を作製する時はバルビタールナトリウムを12.37gを蒸留水で約990mlで溶解し、塩酸でpH調整し、調整後に全量を1Lとしています。
確かに先生のいう通りに調製するとイオン強度が違うように思います。
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Qリン酸緩衝液のpHの計算についての質問です。

リン酸緩衝液のpHの計算についての質問です。
リン酸ナトリウム緩衝液を作製して、その後に塩化カリウムを2Mを混ぜ合わせて、pH7の溶液を作製したいのですが、ヘンダーソン - ハッセルバルヒ式を使えば良いというのはわかったのですが、リン酸ナトリウム緩衝液中に塩化カリウムを混ぜ合わせる計算に混乱してしまいました。
緩衝液に詳しい方、計算方法を詳しく教えて頂けないでしょうか?

Aベストアンサー

#2 です.

> これはKClを2mol/lとC1を0.027mol/l C2=0.073mol/l入れればpH7のリン酸ナトリウム緩衝液+KCLの溶液になるのですか?

まあ,#2 で書いた近似の範囲では,計算としてはそうなるはず,ということです.
ただ,イオン強度補正も一番ラフな近似式ですし,これでどこまで現実を再現できるかはよくわかりません.

> 最近緩衝液を使う研究をはじめたばかりでして、

単純に使うという観点からすれば,イオン強度補正のことは計算できる必要もなくて,解離定数と緩衝域の関係と緩衝原理を理解し,どのようなレシピで作れば概略近い pH にできるかがわかっていれば十分でしょう.そこから先は,中途半端な計算をするより,実際に混合比を実験的に決めた方が確実だったり,楽だったりすることの方が多いです.

私は,中性近辺のリン酸緩衝液は,最初に目的 pH になる混合比を pH メータで測って決めておき,次の回からはその比になるように試薬を質量で測り取って作っています.というか,今は必要そうなものについては自作レシピがあるのでそれでやってます.もちろん,ときどきチェックのために pH を測りますが,ほぼ確実に±0.1以内になります.他の pH の緩衝液の時も,緩衝剤を変えるだけでやることは同じです.

#2 です.

> これはKClを2mol/lとC1を0.027mol/l C2=0.073mol/l入れればpH7のリン酸ナトリウム緩衝液+KCLの溶液になるのですか?

まあ,#2 で書いた近似の範囲では,計算としてはそうなるはず,ということです.
ただ,イオン強度補正も一番ラフな近似式ですし,これでどこまで現実を再現できるかはよくわかりません.

> 最近緩衝液を使う研究をはじめたばかりでして、

単純に使うという観点からすれば,イオン強度補正のことは計算できる必要もなくて,解離定数と緩衝域の関係と緩衝原理を理解し,...続きを読む

Q緩衝液について 高校化学 CO2(水溶液)とNaHCO3の同物質量の混合液が緩衝液は緩衝液になるとワ

緩衝液について 高校化学


CO2(水溶液)とNaHCO3の同物質量の混合液が緩衝液は緩衝液になるとワークの問題に出てきました

CO2+H2O⇄ HCO3- +H+ …①
NaHCO3→Na+ + HCO3-

なので、①の平衡は左に寄っていて、
混合液に酸を加えると

HCO3- + H+ → H2CO3

の反応が起こるので[H+]が一定に保たれるのはわかるのですが、
この混合液に塩基を加えるとどんな反応が起こるのかわからないので教えていただきたいです

Aベストアンサー

平衡状態であるので①式の4種(CO2、H2O、 HCO3- 、H+)はすべて存在している。
その状態でOH-を入れると当然H+ + OH- →H2Oの反応が起きる。
無くなったH+を補うようにCO2+H2O⇄ HCO3- +H+ …①の反応が左から右へ起こるという反応が起きます。
高校レベルならこの考え方で問題ないと思います。

なぜそうなるかということについては大学レベルかもしれませんが
今回の反応式では(右辺の濃度の積)/(左辺の濃度の積)=一定…②であり、
イオンにほぼ乖離しないので左辺のCO2+H2Oの方に濃度は偏っています。
ここに酸(H+)や塩基(OH-)を加えた場合、
元々の濃度の高い左辺の濃度の積はほとんど影響を受けずに、
[影響を受けるレベルの酸塩基を加えると緩衝作用の効果の外になる]
元々濃度の低い右辺の濃度の積が大きくずれることから、
式②となるよう4種の濃度補正が行われるために平衡がずれていきます。

QpH調整用緩衝液とは・・・?

アルカリ域でのpH調整用の緩衝液を用意するように指示されました。

化学実験の経験がないので、pH7.0とアルカリ域pH8.5から13までの緩衝液を用意してといわれて、困っています。
どのような参考書に載っているかだけでも教えていただければ幸いです。
よろしくお願いいたします。

Aベストアンサー

弱酸と弱酸の塩を混ぜれば,基本的にすべてバッファ(緩衝液)になります。原理や濃度の計算方法は高校の化学の教科書を,pKa などの物性値は丸善の「化学便覧」等を参考にされるのが良いかと思います。

> pH7.0とアルカリ域pH8.5から13までの緩衝液を用意

具体的な用途がわからない限り,試薬名や分量を具体的に述べることはできません。もし生化系ならリン酸バッファ,トリスバッファなどが多用されると思いますが…。

Q酢酸緩衝液・クエン酸緩衝液 化学平衡

酢酸緩衝液とクエン酸緩衝液で成立している化学平衡とは何でしょうか?

Aベストアンサー

どちらも弱酸に強塩基を加えて調整した緩衝溶液で、溶媒が水の場合です。

酢酸緩衝溶液:
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クエン酸緩衝溶液(その種類に無関係):
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HC6H5O7^2- ⇔ C6H5O7^3- + H^+
H2O ⇔ H^+ + OH^-

Q燐酸緩衝液の純水希釈でPH7を超える理由について。

燐酸緩衝液の純水希釈でPH7を超える理由について。

学校でNaH2PO4とK2HPO4を混ぜて2 Mの緩衝液を作り、PHを測りながら
それを純水で0.01 Mまで薄める実験を行いました。

濃度2.0 M、純水0 mL、緩衝液20 mL,から
最終的に濃度0.01 M,純水10 mL,緩衝液10 mLにします。

純水で希釈するので、PH7に近づくことはわかるのですが、
濃度0.01 Mのとき、PH7を超えてしまいました(PH7,02)。

先生がおかしいと言ったし、純水のPHは約7ですし、アルカリを
加えていないので
PH7を超えるはずがないと思い、3回やり直したのですが
駄目でした。。。3回とも実験器具、試薬を新しいものに
しています。

このことの考察を書きたいのですが
うまく書けません。

実験器具(PHメーター)の故障、試薬の狂い、操作ミス
以外で
なにか原因はあるでしょうか。
ちなみにPHメーターの目盛りの見間違いはありません。

教えてください。
よろしくお願いします。

Aベストアンサー

希釈溶液のpHのずれは、あなたのミスでもメーターの故障や誤差でもありません。
pHを計算する場合、プロトンの数だけでなく、イオンの活量係数(イオンが水溶液中でどれだけ自由に動けるか)を足さなくてはいけなかったはずです。

結論を言うと、希釈溶液中のほうがイオン活量係数が大きくなり、それぞれのイオンの活量係数の比がずれてpHがずれるということです。(よく使われるリン酸緩衝液のPBSの場合0.1MでpH6.98の場合、希釈して0.001MにするとpH7.167、という具合に。)

この分野は苦手なので詳しい説明が知りたかったらご自分で調べるか化学カテで質問なさってください。

Q緩衝剤と緩衝液の言葉の定義

ふと思ったことです。
緩衝溶液とは互いに共役する酸と塩基の水溶液ですよね。

たとえば、酢酸と酢酸ナトリウムの場合、
緩衝剤と言われたときに、何を指すのでしょうか?

酢酸+酢酸ナトリウムのこと
酢酸ナトリウムのこと

のどちらかとは思いますが、ご存知の方いらっしゃいましたらお願いします。

Aベストアンサー

たとえば,「○○液には緩衝剤として酢酸/酢酸ナトリウムを含む塩化ナトリウム水溶液を用いた」,というような書き方はしますね.

Q緩衝液内で加水分解を起こした際のpH変化について

緩衝液の原理を自分なりの理解で説明します。
その中に弱酸とその塩が混ざりこんでおり、イオン化した際に発生する酸が一方で発生した塩基と結びつき、結果としてpHは一定に保たれると理解しております。

ではその理解で正しい場合、緩衝液内で加水分解を起こしたらどうなるか?
例えば酢酸エチルやp-nitrophenyl acetateなど加水分解を起こすものを緩衝液に加えたら、pHはどう変化しますでしょうか?
自分としては、加水分解により一方的に液体内の酸なり塩基を奪うものと考えておりますので、普通の液体と同じようにそのpHを急激に減少するものと考えております。

よって、加水分解による急激なpH変化を抑える事は、緩衝液ではむりなのではないでしょうか?
どなたか分かるかた、ご教授いただければ幸いです。

Aベストアンサー

そもそもあなたの、「イオン化した際に発生する酸」という部分が意味不明です。
いったい何がイオン化し、どのような酸が発生すると言うのでしょうか。
たとえば酢酸ナトリウムを水に溶かせば、まずナトリウムイオンと酢酸イオンが生じると考えるのが普通でしょう。
で、その時に酢酸イオンが酸であると考えるのであれば、あなたは酸と言うものが理解できていない事になります。
そのような系で酸になるのは酢酸とH+(あるいはH3O+)です。酸の定義はH+を与えるものですので、酢酸イオンは酸ではありません。
たとえば、緩衝液を酢酸と酢酸ナトリウムの混合物と考えるのであれば、酸となるのは酢酸であり、酢酸がイオン化したものとは言えません。

また、あなたは加水分解と言う紛らわしい言葉を使いますが、緩衝溶液を考える時であれば、酢酸等の弱酸の加水分解を考える事があります。この加水分解とエステルの加水分解ではニュアンスが違います。その違いをわかった上で、エステルの加水分解について尋ねているのでしょうか?それをわからずに、誤解に基づいて質問しているのであれば、まずは両者を厳密に区別して下さい。

ご質問に対する回答は簡単です。加水分解によって酸が生じるのであれば、それによるpHの変化は、その生じた酸を加えたのと同じ事です。
厳密に言えば加水分解によって生じたアルコールと加水分解に消費された水によって溶媒が少し変化します。また、フェノールのエステルであれば、生じたフェノールも酸として作用する可能性はあります。特にp-ニトロフェノールであればそこそこ強い酸ですからなおさらです。

>加水分解により一方的に液体内の酸なり塩基を奪うものと考えておりますので、普通の液体と同じようにそのpHを急激に減少するものと考えております。
加水分解が急速に進み、しかもエステルの量が多いのであればpHが大きく変化する可能性はあります。しかし、通常の緩衝溶液の中で急激にエステルの加水分解が進む事は考えられませんし、常識的な範囲を逸脱した大量のエステルを加水分解しない限り、pHが大きく変化する事も考えられません。大きく変化するのであれば緩衝溶液の意味がありませんし、そもそもで語るなら、カルボン酸やフェノールで強い酸性になるとも考えにくいです。pHの大きな変化を防ぎたいなら、緩衝能を参考にして、エステルの量を決めればすむ話です。

そもそもあなたの、「イオン化した際に発生する酸」という部分が意味不明です。
いったい何がイオン化し、どのような酸が発生すると言うのでしょうか。
たとえば酢酸ナトリウムを水に溶かせば、まずナトリウムイオンと酢酸イオンが生じると考えるのが普通でしょう。
で、その時に酢酸イオンが酸であると考えるのであれば、あなたは酸と言うものが理解できていない事になります。
そのような系で酸になるのは酢酸とH+(あるいはH3O+)です。酸の定義はH+を与えるものですので、酢酸イオンは酸ではありません。
たと...続きを読む

Qリン酸緩衝液の緩衝能測定実験結果について。

学校で行った実験は、KH2PO4 6.733g,Na2HPO4 0.044gでpH4.68のリン酸緩衝液250mlをつくり、水酸化ナトリウム溶液,塩酸溶液それぞれ0.5mlずつ滴下し、pHを測定するものです。

私は、pH7.2のとき最も強い緩衝能を発揮すると聞いたので、pH4.68からスタートしてNaOHでpHをあげていきpHが7.2に近くなればなるほど、溶液を滴下したときのpHの変化は小さくなっていき、逆にHCLを滴下してけばしていくほどpHの変化は大きくなるだろうと思っていました。

しかし結果は、NaOHのほうはその通りだったんですが、HCLも滴下してくにつれpHの下がり具合は小さくなっていきました。これは何故ですか?もちろん変化の仕方はどちらも僅かずつではありました。
そこまで精密な実験ではないので、失敗だったんでしょうか。

また、緩衝能を最大に発揮しているときのリン酸緩衝液はどういう状態になっているんでしょうか?

お時間あるかたはぜひ教えてください。
専門的なことはわからないので初心者向けの説明をお願いします。

学校で行った実験は、KH2PO4 6.733g,Na2HPO4 0.044gでpH4.68のリン酸緩衝液250mlをつくり、水酸化ナトリウム溶液,塩酸溶液それぞれ0.5mlずつ滴下し、pHを測定するものです。

私は、pH7.2のとき最も強い緩衝能を発揮すると聞いたので、pH4.68からスタートしてNaOHでpHをあげていきpHが7.2に近くなればなるほど、溶液を滴下したときのpHの変化は小さくなっていき、逆にHCLを滴下してけばしていくほどpHの変化は大きくなるだろうと思っていました。

しかし結果は、NaOHのほうはその通りだったんですが、HCLも...続きを読む

Aベストアンサー

酸に酸を加えてもpHはそうそうは下がらないってだけのことでしょう.
入れたHClのpHはどのくらいですかね?

最大の緩衝の起こる条件は,この場合は [HPO4(2-)]=[H2PO4(-)] です.
解離定数の定義より,Ka = [H+][HPO4(2-)]/[H2PO4(-)]
logを撮って logKa = log[H+] + log([HPO4(2-)]/[H2PO4(-)])
pH = -log[H+] だから,
pH = -logKa + log([HPO4(2-)]/[H2PO4(-)]) … (1)
考えている解離平衡は H2PO4(-) ⇔ H+ + HPO4(2-)
いま,酸やアルカリが加わればこの平衡が動き,H2PO4(-) と HPO4(2-) が増減します.加えた酸やアルカリが少量であれば,この増減量は同じで,片方が増えた分だけ片方が減ると近似して十分です.
このとき,上の (1) 式を考えると変化量Δが小さいなら (Δ<<[H2PO4(-)],Δ<<[HPO4(2-)]),log の中の分数の変化は [HPO4(2-)] = [H2PO4(-)] のときに極小になります(数学の問題).

酸に酸を加えてもpHはそうそうは下がらないってだけのことでしょう.
入れたHClのpHはどのくらいですかね?

最大の緩衝の起こる条件は,この場合は [HPO4(2-)]=[H2PO4(-)] です.
解離定数の定義より,Ka = [H+][HPO4(2-)]/[H2PO4(-)]
logを撮って logKa = log[H+] + log([HPO4(2-)]/[H2PO4(-)])
pH = -log[H+] だから,
pH = -logKa + log([HPO4(2-)]/[H2PO4(-)]) … (1)
考えている解離平衡は H2PO4(-) ⇔ H+ + HPO4(2-)
いま,酸やアルカリが加わればこの平衡が動き,H2PO4(-) と HPO4(2-) が増減します...続きを読む

QNH4FA緩衝液のpHを7にする計算が分からないです

5mMギ酸アンモニウム(NH4FA)緩衝液のpHを7にしたいです。アンモニア水(NH4OH)を足せばいいでしょうか、どれくらい足せばいいでしょうか。簡単かも知れませんが、混乱しています。
よろしくお願いいたしますm(_ _)m

ギ酸アンモニウム緩衝液のpH=6.5
ギ酸のpKa=3.8
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Aベストアンサー

たとえば、5mMギ酸アンモニウム100mLに5mMアンモニア水を0.57mL加えればpHはほぼ7.00になります。
しかし、5mMギ酸アンモニウム自体が緩衝液とは言えないし、またpHを7にしても緩衝液にはなりません。
滴定曲線で考えれば分かるように、5mMギ酸アンモニウムはちょうどギ酸とアンモニアが中和して、pHがジャンプしている部分に相当するので、緩衝能力は全くないと言えます。

Qリン酸緩衝液の緩衝能

 私はpH7のリン酸緩衝液をKH2PO4溶液とK2HPO4溶液の混合溶液を用いて調製しているのですが、たとえば、KH2PO4のみを水に溶かし、NaOHでpH7に調製した溶液はどのような緩衝能を持つのでしょうか?
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 なぜかもご存知の方は理由も教えていただけると助かります。よろしくお願いします。

Aベストアンサー

>KH2PO4溶液とK2HPO4溶液の混合溶液
>KH2PO4のみを水に溶かし、NaOHでpH7に調製した溶液

いずれも緩衝液としてはまったく同等です.つまり7付近で緩衝能を持ちます.
緩衝指数もリン酸塩としての総濃度が同じなら同じです.

何度もかいていることですが,緩衝の機構は弱酸の解離平衡をきちんと理解すればわかるはずのことです.HA <=> H+ + A- という平衡があれば,緩衝がおこるのは [HA]≒[A-] の領域であり,pH≒pKa であり,あとは [HA] と [A-] はどうやって決まるか,という問題につきるからです.
ペリン,デンプシー「緩衝液の選択と応用」くらい読みましょう.


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