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지식나눔

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Tris-Hcl 완충용액 제조

2021-03-14 org.kosen.entty.User@f6be02b 이준석(ddw03087)
  • 2
안녕하세요.대학 화학 공부를 하다가 궁금한게있어서 질문드립니다.


0.5M  Tris-Hcl (pH 6.8) 200mL buffer 만들기중 

필요한 tris의 양: tris의 분자량 * tris의 몰수 = 121.14 * 0.1 =12.114g으로 구했는데요

pka값이 8.1 이라 주어졌을때 pH값도 6.8로 맞춰야하니깐 핸더슨-하셀바흐 공식으로 필요한 Hcl의 부피를

어떻게 알 수 있나요?? 

Tris-Hcl 가 뭐랑 반응하는지 화학 반응식도적어주시면 감사드리겠고요. 핸더슨-하셀바흐법칙으로 

필요한 HCL의 부피를 구할 수 잇는지 알려주시면 감사드리겠어요.

또 별개로 35%의 HCL (w/w) 라고 햇을때 밀도랑 부피가지고 어떻게 들어갈 시약의 양을 구 할 수 

있는지도 설명해주시면 감사드리겠습니다. 
 
  • 생화학
  • 완충용액
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답변 2
  • 답변

    조윤환님의 답변

    2021-03-16
    • 4
    완충용액 계산을 하려면 사용할 산염기 용액의 농도와 최종 부피 등이 있어야 하는데....없는 부분이 있네요. 보통 Tris 용액을 만들면 pH 10 부근 정도가 되니까 여기에 염산 용액을 조금씩 가하면서 pH를 맞추는 식으로 해야겠네요.

    그런데 tris는 pKa가 8 부근이라서pH 7~9 정도법위에서  완충용액의 능력을 발휘 합니다. pH 6.8에선 완충용액의 능력이 아주 많이 떨어지죠. 따라서 의미 없는 계산이 되겠네요.

    어째든 수식을 정리해보면  
    6.8 = 8.1 + log [B] / [A] 가 되니까 log [B] / [A] = -1.3 이네요.

    log [B] / [A] = log((0.5-[A]) / [A])로 고쳐 쓸 수 있고, 이걸 풀면 산의 농도가 나올거고
    총 부피를 고려해보면 소요량을 구할 수 있을 것 같습니다. 계산해보세요.

    마지막으로 35%의 HCL (w/w) 대한 마지막 질문은 아마도 % -> 몰농도 전환 방법을 물으시는 것 같네요. 설명하자면 길어서 링크하나 드릴게요

    https://labchem-wako.fujifilm.com/asia/question/017743.html
     
    답변수정
    완충용액 계산을 하려면 사용할 산염기 용액의 농도와 최종 부피 등이 있어야 하는데....없는 부분이 있네요. 보통 Tris 용액을 만들면 pH 10 부근 정도가 되니까 여기에 염산 용액을 조금씩 가하면서 pH를 맞추는 식으로 해야겠네요.

    그런데 tris는 pKa가 8 부근이라서pH 7~9 정도법위에서  완충용액의 능력을 발휘 합니다. pH 6.8에선 완충용액의 능력이 아주 많이 떨어지죠. 따라서 의미 없는 계산이 되겠네요.

    어째든 수식을 정리해보면  
    6.8 = 8.1 + log [B] / [A] 가 되니까 log [B] / [A] = -1.3 이네요.

    log [B] / [A] = log((0.5-[A]) / [A])로 고쳐 쓸 수 있고, 이걸 풀면 산의 농도가 나올거고
    총 부피를 고려해보면 소요량을 구할 수 있을 것 같습니다. 계산해보세요.

    마지막으로 35%의 HCL (w/w) 대한 마지막 질문은 아마도 % -> 몰농도 전환 방법을 물으시는 것 같네요. 설명하자면 길어서 링크하나 드릴게요

    https://labchem-wako.fujifilm.com/asia/question/017743.html
     
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  • 답변

    김병관님의 답변

    2021-03-16
    • 3
    Henderson-Hasselbalch Equation: pH = pKa + log([A-]/[HA])
    Tris는 base로 작용합니다.
    Tris + H+ <-> Tris-H+ 의 식을
    [A-] + [H+] <-> [HA] 의 식으로 변환해서 위의     Henderson-Hasselbalch 식에 대입하여 계산할 수 있습니다. 그러면, 평형상태의 용액에서
    6.8 = 8.1 + log    ([A-]/[HA]) 에서
    [A-]/[HA]=0.050 이고,
    [A-]=[A-]0-[HA] 로 가정할 수 있기 때문에 ([A-]0는 주어진 농도 0.5 M)
    ([A-]0-[HA])/[HA]=0.050 를 풀어서 [HA] = [A-]0 / (0.050 +1) = 0.5 M / 1.050 = 0.476 M

    35% HCl을 11.33 M 이라고 계산했을 때 (1.18 g/mL 밀도)
    0.476 M / ？11.33 M = 42.0 로 묽혀야하므로
    0.5 L를 용액에 만들 0.5 L / 42.0 = 11.9 mL를 넣으면 됩니다.

    필요한 Tris의 양은 계산하신대로 0.2 L x 0.5 M x 121.14 g/mol = 12.114 g 입니다.


    HCl 농도 계산은 인터넷 링크 남깁니다.
    https://socratic.org/questions/the-percentage-purity-of-commercial-hcl-is-35-w-w-the-specific-gravity-of-the-so

    https://www.geneandcell.com/pages/hasselbalch
    답변수정
    Henderson-Hasselbalch Equation: pH = pKa + log([A-]/[HA])
    Tris는 base로 작용합니다.
    Tris + H+ <-> Tris-H+ 의 식을
    [A-] + [H+] <-> [HA] 의 식으로 변환해서 위의     Henderson-Hasselbalch 식에 대입하여 계산할 수 있습니다. 그러면, 평형상태의 용액에서
    6.8 = 8.1 + log    ([A-]/[HA]) 에서
    [A-]/[HA]=0.050 이고,
    [A-]=[A-]0-[HA] 로 가정할 수 있기 때문에 ([A-]0는 주어진 농도 0.5 M)
    ([A-]0-[HA])/[HA]=0.050 를 풀어서 [HA] = [A-]0 / (0.050 +1) = 0.5 M / 1.050 = 0.476 M

    35% HCl을 11.33 M 이라고 계산했을 때 (1.18 g/mL 밀도)
    0.476 M / ？11.33 M = 42.0 로 묽혀야하므로
    0.5 L를 용액에 만들 0.5 L / 42.0 = 11.9 mL를 넣으면 됩니다.

    필요한 Tris의 양은 계산하신대로 0.2 L x 0.5 M x 121.14 g/mol = 12.114 g 입니다.


    HCl 농도 계산은 인터넷 링크 남깁니다.
    https://socratic.org/questions/the-percentage-purity-of-commercial-hcl-is-35-w-w-the-specific-gravity-of-the-so

    https://www.geneandcell.com/pages/hasselbalch
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