0.045 M potassium phosphate buffer pH 7.5 10 L

0.045 M potassium phosphate buffer pH 7.5 10 L

15 M H3PO4 1.5 M KOH

0.045 M potassium phosphate buffer (pH 7.5) 10 리터를

15 M H3PO4 용액과 1.5 M KOH 용액을 사용해서 만들 때,

필요한 각 용액의 양(mL)은 얼마인가?

---------------------------------------------------

[참고] 인산 완충용액

[ https://ywpop.tistory.com/7182 ]

H2PO4^-(aq) ⇌ H^+(aq) + HPO4^2-(aq) ... Ka2

pKa2 = –log(6.2×10^(-8)) = 7.2076 = 7.2

Henderson-Hasselbalch 식

pH = pKa + log([짝염기]/[약산])

( 참고 https://ywpop.tistory.com/1926 )

7.5 = 7.2 + log([짝염기]/[약산])

log([짝염기]/[약산]) = 7.5 – 7.2 = 0.3

[짝염기]/[약산] = 10^0.3 = 1.995 ≒ 2

---> [약산] : [짝염기] = 1 : 2

---> [H2PO4^-] : [HPO4^2-] = 1 : 2

(0.045 mol/L) (10 L) = 0.45 mol 이므로,

> 필요한 H2PO4^-의 몰수 = (1/3) (0.45) = 0.15 mol

> 필요한 HPO4^2-의 몰수 = (2/3) (0.45) = 0.30 mol

[검산] pH = 7.2 + log(0.30 / 0.15) = 7.5

반응식 검토

> H3PO4 + OH^- → H2PO4^- + H2O

> H2PO4^- + OH^- → HPO4^2- + H2O

0.45 mol H3PO4로

H2PO4^- 도 만들고,

HPO4^2- 도 만들어야 하기 때문에,

필요한 15 M H3PO4 용액의 부피를 계산하면,

0.45 mol / (15 mol/L) = 0.03 L = 30 mL

( 참고 https://ywpop.tistory.com/7787 )

> H3PO4 + OH^- → H2PO4^- + H2O

0.45 mol H3PO4 + 0.45 mol KOH

---> 0.45 mol H2PO4^- 생성.

> H2PO4^- + OH^- → HPO4^2- + H2O

0.45 mol H2PO4^- + 0.30 mol KOH

---> 0.30 mol HPO4^2- 생성.

---> 0.15 mol H2PO4^- 남아있음.

필요한 KOH의 몰수 = 0.45 + 0.30 = 0.75 mol

필요한 1.5 M KOH 용액의 부피를 계산하면,

0.75 mol / (1.5 mol/L) = 0.50 L = 500 mL

답:

> 필요한 15 M H3PO4 용액의 부피 = 30 mL

> 필요한 1.5 M KOH 용액의 부피 = 500 mL

[0.045 M potassium phosphate buffer pH 7.5 10 L 만들기]

15 M H3PO4 용액 30 mL + 1.5 M KOH 용액 500 mL,

혼합 후,

최종 용액의 부피가 10 L 되도록

증류수를 가한다.

[키워드] 0.045 M potassium phosphate buffer 기준, pH 7.5 potassium phosphate buffer 기준, 인산 완충용액 기준, 인산염 완충용액 기준, 인산 완충용액 사전, 인산염 완충용액 사전