質問: 酢酸緩衝液 酢酸ーnaoh緩衝液の仕組みについて教えてください。 ch3cooh0.2mを、naoh0.2mで中和する場合(参考書より) 最初、水に酢酸を加えた状態では酢酸はほとんど解離していなく naohを加えることによって中和され酢酸とnaohのモル数が等しくなった状態では、水を除去するとch3coonaが析出する。 ch3coona⇔ch3coo- + na+ na+は安定に存在するが、ch3coo-の一部は ch3coo- + h2o ⇔ch3cooh + oh- ここまでは読めば理解できるのですが、 「中和点のphは8前後であり、 0.2mのch3coohに0.2mのnaohを加えていった場合のph変化であるので ch3coonaの濃度は0.1mということになる。」 この0.1mになるという理由がわかりません。 酢酸ーnaoh緩衝液はどのような仕組みになっているのかわからないので 教えてください。お願いします。
回答: ch3coohをc(mol/l)がv(ml)とnaohをc(mol/l)がv(ml)をまぜるとすると、全体積は、酢酸のv(ml)と水酸化ナトリウムのv(ml)を足して、2v(ml)となる。 一方,酢酸溶液c(mol/l)にv(ml)のなかに入っている酢酸の物質量は、cv(mmol),水酸化ナトリウム溶液c(mol/l)がv(ml)のなか に入っている水酸化ナトリウムの物質量は、cv(mmol)となる。 ch3cooh+naoh→ch3coona+h2oより、酢酸ナトリウム(酢酸イオン)は cv(mmol)生成する。全体体積は2v(ml)であるので、酢酸ナトリウム(酢酸イオン)のモル濃度は(c/2)(mol/l)となる。 酢酸ーnaoh緩衝液は、中和点になるのに要した水酸化ナトリウムの体積の半分の体積で一番、緩衝能を示すことになります。 詳しくは「henderson hasselbalchの式」でネットで調べてください。