버퍼링의 화학
* 평형 : 접합체 산-염기 쌍은 평형 상태에 존재한다. 예를 들어, 아세트산/아세테이트 완충액 :
* ch accooh (아세트산) ⇌ ch₃coo⁻ (아세테이트) + h⁺
* le chatelier의 원리 : 이 평형에 외부 응력 (산 또는 염기를 첨가하는 것과 같은)이 적용되면 시스템은 그 응력을 완화시키기 위해 이동합니다.
* 산 첨가 : 산 (h ()을 첨가하면 평형이 * 왼쪽 *으로 이동하여 첨가 된 H⁺를 소비하여 더 많은 아세트산을 형성합니다. 이는 H⁺ 농도의 증가를 최소화하여 pH의 감소에 저항한다.
* 베이스 추가 : 베이스 (OHA)를 추가하면 평형이 * 오른쪽 *으로 이동하여 첨가 된 OHA를 소비하여 더 많은 아세테이트와 물을 형성합니다. 이는 H⁺ 농도의 감소를 최소화하여 pH의 증가에 저항한다.
요약 :
컨쥬 게이트 산-염기 쌍은 H⁺ 및 OH 이온 둘 다에 대한 "스폰지"로서 작용하여 pH의 큰 변화를 방지한다. 완충액은 컨쥬 게이트 산 및 염기의 농도가 유사 할 때 효과적으로 작용합니다. 이는 산 및 염기를 모두 흡수하는 데 적합한 균형을 보장하기 때문입니다.
키 포인트 :
* 버퍼 용량 : PH 변화에 저항하는 완충제의 능력은 컨쥬 게이트 산 및 염기의 농도에 달려있다. 농도가 높을수록 H⁺ 또는 OH태를 흡수하는 용량이 더 커집니다.
* 버퍼 범위 : 각 버퍼 시스템에는 효과적으로 작동하는 특정 pH 범위가 있습니다. 이상적인 pH 범위는 전형적으로 쌍에서 약산의 PKA의 ± 1 pH 단위 내에있다.
* 응용 프로그램 : 완충액 솔루션은 다음을 포함하여 많은 생물학적 및 화학 시스템에서 중요합니다.
* 생물학적 시스템 : 혈액 완충액 (중탄산염 시스템)은 효소 기능에 대한 안정적인 pH를 유지합니다.
* 화학 반응 : 버퍼는 최적의 반응 속도 및 수율에 대한 특정 pH 조건을 보장합니다.
* 분석 화학 : 버퍼는 pH를 제어하기 위해 적정 및 기타 분석 방법에 사용된다.
