pHと緩衝液 ｐKa値

pHでの緩衝液の緩衝能力を酢酸やクエン酸のpKa値との関係といったいなんでしょうか？

No.3 ベストアンサー 回答者： nious 回答日時： 2007/12/16 18:38

緩衝能力は緩衝溶液を作っている「酸―塩基」の対の「濃度比」が、1：1の時に最大になります。

この理由は滴定曲線を表す関数を二階微分して、その変曲点を求める事で説明できます。

酢酸の場合は、CH3COOH(酸) ― CH3COO^-(塩基) が対になるので、
[H^+][CH3COO^-]/[CH3COOH]=Ka → [CH3COO^-]/[CH3COOH]=Ka/[H^+]=1 より、
pH=pKa≒4.7 のとき比が1になり緩衝能力は最大になり、
比が1からズレていくと、それに従って緩衝能力も小さくなっていきます。

クエン酸は3種類の緩衝溶液が考えられますが、基本的に酢酸の場合と同じです。
H3C6H5O7 ― H2C6H5O7^- からなる緩衝溶液の場合、pH=pKa1≒3.1
H2C6H5O7^- ― HC6H5O7^2- の場合、pH=pKa2≒4.7
HC6H5O7^2- ― C6H5O7^3- の場合、pH=pKa3≒5.4
のときに、緩衝能力が最大になります。
なお、クエン酸は3つのpKaの差が小さいため、不均化反応による誤差が多少含まれるかもしれません。

No.4 回答者： nious 回答日時： 2007/12/16 20:06

#no3ですが少し訂正します。

酸―塩基対の「平衡時の濃度比」が、1：1のときに緩衝能力は最大になります。
またpHがズレていくと濃度比も1からズレるので、それに従って緩衝能力は小さくなります。

最後の不均化反応の部分は無視して下さい。

No.2 回答者： doc_sunday 回答日時： 2007/12/16 09:11

また失礼します、QNo.3601449、でお答えした岡先生のページ、もう一度お読み下さい。

No.1 回答者： nious 回答日時： 2007/12/16 08:27

質問がよく分からないのですが、

「あるpHに調整された、弱酸-弱酸イオン対からなる緩衝溶液の緩衝能力と、
その弱酸のpKaとの関係」が知りたいという事でしょうか。

この回答へのお礼

それでお願いします。

お礼日時：2007/12/16 16:33