Bir Tampon Çözeltisindeki pH Değişikliklerinin Hesaplanması

Az miktarda kuvvetli asit eklenmesi veya az miktarda güçlü baz eklenmesi ile bir tampon çözeltisinde hafif bir pH değişikliği meydana gelir. Bu pH değişikliği iki farklı adımda hesaplanır. İlk olarak, konsantrasyonlardaki değişikliği belirlemek için stokiyometrik bir hesaplama kullanılır.Daha sonra, bir ICE tablosu veya Henderson-Hasselbalch denklemi kullanılarak çözeltinin yeni pH’ını belirlemek için bir denge hesaplaması kullanılır. Hem hidroflorik asit hem de sodyum florürden iki molar içeren bir tamponun pH’ı, güçlü bir asit veya bazın eklenmesinden önce ve sonra hesaplanabilir. Henderson-Hasselbalch denklemi, bu tamponun başlangıç pH’ını belirlemek için kullanılabilir, çünkü konsantrasyonlar zayıf asidin Ka’sına göre yüksektir ve konsantrasyonlardaki değişim yüzde 5’ten azdır.Hidroflorik asit için pKa 3, 46 olarak hesaplanabilir. Bir çözeltideki zayıf asit ve eşlenik baz konsantrasyonu eşit olduğunda, pH pKa’ya eşittir. Bu nedenle, başlangıç pH’ı 3, 46’dır.Hacimde ihmal edilebilir bir değişikliğe neden olduğu varsayılarak, bu tamponun bir litresine 0, 2 mol hidroklorik asit eklenirse, eklenen asit florür iyonları tarafından nötrleştirilerek hidroflorik asit üretilir. Bu, florür iyonlarının konsantrasyonunda 0, 2 mol kadar stokiyometrik bir azalmaya ve hidroflorik asit konsantrasyonunda eşit bir artışa yol açar. Yeni konsantrasyonlar Henderson-Hasselbalch denklemine eklenebilir.Çözüldüğünde, yeni pH 3, 37’dir ve başlangıç pH değeri olan 3, 46’dan daha düşüktür. Kuvvetli asit eklendiğinde, pH’ta bir azalma olur, ancak azalma küçüktür çünkü çözelti tamponlanmıştır. Bunun aksine, bir litre tampona 0, 1 mol sodyum hidroksit ilave edilirse, hacimde ihmal edilebilir bir değişikliğe neden olduğu varsayılırsa, eklenen baz hidroflorik asit ile reaksiyona girerek nötralize edilir.Bu, hidroflorik asit konsantrasyonunda 0, 1 mol kadar stokiyometrik bir azalmaya ve florür iyonunda eşit bir artışa neden olur. Henderson-Hasselbalch denklemini kullanarak, çözeltinin pH’ı 3, 46’dır ve bu, sodyum hidroksit ilavesinden dolayı 3, 46 olan başlangıç pH değerinden biraz daha yüksektir.