Spring til indhold

Pufferens pH (pufferligningen)

Hvilken pH får min puffer, og hvor meget base skal jeg tilsætte?

Svar: En puffer er en blanding af en svag syre og dens korresponderende base, fx eddikesyre og natriumacetat. Pufferligningen giver pH ud fra forholdet mellem stofmængderne af base og syre. Beregneren regner pH for din blanding og omvendt: hvor meget base du skal afveje for at ramme den pH, du vil have. Du indtaster selv pKa fra databogen og de stofmængder, du har afvejet eller afmålt.

Formel

Pufferligningen: pH = pKa + log(n_base ÷ n_syre). Volumenet går ud, fordi begge står i samme opløsning.

Omvendt: n_base = n_syre · 10^(pH − pKa)

Puffer virker bedst når forholdet base : syre ligger mellem 1 : 10 og 10 : 1, altså pH = pKa ± 1

Symboler og enheder i formlen
SymbolBetydningEnhed
pkaSyrens pKa (fra databogen)—
n_syreStofmængde svag syremol
n_baseStofmængde korresponderende basemol
ph_maalØnsket pH (til omvendt regning)—
=Pufferens pH—
=Forholdet base : syre—
=Base der skal til for den ønskede pHmol

Gyldighed og kilde

Kilde
Læreplan Kemi B (htx): pufferopløsninger og pufferligningen

Gælder ikke når

  • Ligningen forudsætter, at både syre og base er til stede i rimelige mængder (ikke fortyndet til næsten intet). Standardtallene er eddikesyre/acetat. Har du lavet pufferen ved at tilsætte NaOH til en svag syre, så er n_base = n(NaOH) og n_syre = n(syre) − n(NaOH).

Regneeksempel

Beregnerens egne standardværdier sat ind. Tallene er regnet med præcis den formel værktøjet bruger.

Sat ind

  • Syrens pKa (fra databogen)4,76
  • Stofmængde svag syre0,05 mol
  • Stofmængde korresponderende base0,05 mol
  • Ønsket pH (til omvendt regning)5

Giver

  • Pufferens pH4,76
  • Forholdet base : syre1,00
  • Base der skal til for den ønskede pH0,0869 mol

Selve beregneren er låst

Opret en gratis bruger for at låse op for alle artikler, beregnere, skabeloner og sortiment — og få adgang til quizzer og klasser. Det tager under et minut: navn, email og en adgangskode. Intet betalingskort.

Vil du prøve noget først? Se hvad du kan bruge uden konto — junior-zonen, leksikonet, videoerne og mere.

Sådan bruger du den

Når du skal lave en puffer til et forsøg, fx en acetatpuffer til et enzymforsøg i bioteknologi eller en fosfatpuffer omkring pH 7, eller forklare hvorfor blodets pH holder sig. Pufferligningen giver pH ud fra forholdet mellem base og syre.

Trin for trin

  1. Find pKa for syren i databogen. Vælg en syre, hvor pKa ligger tæt på den pH, du vil have.
  2. Regn stofmængderne af syre og base ud fra det, du afvejer eller afmåler.
  3. Aflæs pufferens pH.
  4. Vil du ramme en bestemt pH, så skriv den ønskede pH, og aflæs hvor meget base, der skal til.

Typiske fejl

  • At bytte om på syre og base i brøken. Basen står øverst.
  • At bruge koncentrationer fra to forskellige volumener. Brug stofmængder, så går volumenet ud.
  • At lave puffer langt fra pKa. Over ± 1 pH-enhed virker den dårligt.

Eksempler fra hverdagen

Acetatpuffer til enzymforsøg

Du blander 0,040 mol eddikesyre og 0,060 mol natriumacetat. pKa er 4,76, og enzymet arbejder bedst ved pH 5.

Syrens pKa (fra databogen)
4,76
Stofmængde svag syre
0,04 mol
Stofmængde korresponderende base
0,06 mol
Ønsket pH (til omvendt regning)
5

Det betyder: Pufferen får pH 4,94, med forholdet 1,5 mellem base og syre. Til pH 5,00 skal du bruge 0,0695 mol acetat sammen med de 0,040 mol syre.

Fosfatpuffer omkring neutral

Du blander 0,010 mol NaH₂PO₄ og 0,010 mol Na₂HPO₄. Databogen giver pKa 7,21 for H₂PO₄⁻, og du vil op på pH 7,40 som blod.

Syrens pKa (fra databogen)
7,21
Stofmængde svag syre
0,01 mol
Stofmængde korresponderende base
0,01 mol
Ønsket pH (til omvendt regning)
7,4

Det betyder: Ved lige store mængder er pH 7,21. For at nå 7,40 skal basen øges til 0,0155 mol.

Ammoniakpuffer

0,050 mol NH₄Cl og 0,020 mol NH₃ i samme opløsning. pKa for NH₄⁺ er 9,25.

Syrens pKa (fra databogen)
9,25
Stofmængde svag syre
0,05 mol
Stofmængde korresponderende base
0,02 mol
Ønsket pH (til omvendt regning)
9,25

Det betyder: pH bliver 8,85, fordi der er mindre base end syre (forholdet 0,4). For pH = pKa skal basen være 0,05 mol, lige så meget som syren.

Tommelfingerregel

Lige store mængder syre og base giver pH = pKa. Hver gang forholdet ganges med 10, stiger pH 1.

Sådan tjekker du svaret

pH skal ligge mellem pKa − 1 og pKa + 1, hvis forholdet er mellem 1 : 10 og 10 : 1.