3.12
용액에 소량의 산 또는 염기를 첨가하면 pH가 크게 감소하거나 증가할 수 있습니다. 그러나 많은 화학 및 생화학 공정이 작동하려면 안정적인 pH가 필요합니다. 완충액은 완충 용량을 초과하지 않을 때 용액의 pH가 급격히 변하는 것을 방지할 수 있습니다.
완충액은 약산과 그 공액 염기 또는 약한 염기와 그 공액 산을 포함합니다. 예를 들어, 인간의 혈액은 약산인 탄산과 공액 염기인 중탄산염 이온으로 구성된 완충액을 사용하여 pH를 7.4 부근으로 유지합니다.
켤레 산-염기 쌍은 켤레 산 또는 염기를 중화하지 않기 때문에 완충액을 형성합니다(예: 아세트산과 아세테이트는 반응할 수 없음). 그러나 약산인 아세트산과 약한 염기인 암모니아가 함께 첨가되면 반응하여 염-암모늄 아세테이트를 형성합니다.
완충액에서 약산은 생성된 수산화물 이온과 반응하여 추가된 염기를 중화하는 반면, 공액 염기는 히드로늄 이온과 반응하여 추가된 산을 중화합니다. 유사한 메커니즘이 약한 염기와 그 공액 산의 경우에도 작동합니다.
완충액은 소량의 산 또는 염기 첨가 효과를 완화하여 용액의 pH를 안정화하는 데 중요한 역할을 합니다. 이는 약산과 그 짝염기 또는 약염기와 그 짝산으로 구성됩니다. 아세트산과 아세트산 나트륨의 용액은 약산과 그 염인 CH3COOH (aq) + CH3COONa(aq)로…
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