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산염기 평형과 완충용액 (Acid-Base Equilibria and Buffer Solutions )
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산염기 평형과 완충용액에 대한 영상입니다.
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안녕하세요 교수 데이브입니다. 이제 산염기 평형에 대해서 말해보도록 하겠습니다. 강산 또는 강염기가 물과 반응할 때 우리는 그것이 완전히 이온화 된다고 말할 수 있습니다. 이온화란 산의 모든 분자가 하나의 물 분자에서 그것의 산성을 띄는 양성자로 전환될 것입니다. 만약 모든 분자가 완전히 반응을 한다면 이것은 그것을 정돈된 그리고 깔끔하게 만듭니다. 하지만 약산과 약염기가 반응을 할 때 그들은 오직 부분적으로 이온화 되고 그들은 이온화된 형태와 이온화 되지 않은 형태사이에 평형을 이룹니다. 그리고 그것은 우리가 몇가지 수학을 해야한다는 것을 의미합니다. Ka는 산 이온화 평형 상수입니다. 이것은 단지 일반적인 화학 평형에 대한 Kc와 같은 것으로 유래된 것입니다. 물이 순수한 액체일 때 우리는 그것을 포함하지 않는다는 것을 주의하세요. 이 방법으로 Ka는 정반응 방향으로 어떻게 산 염기 반응이 완전히 일어나는 지에 대한 측정입니다. 더 큰 Ka는 더 많은 생성물 그리고 더 강한 산을 뜻합니다. 더 작은 Ka는 더 많은 반응물 그리고 더 약한 산을 뜻합니다. 그래서 더 큰 Ka의 산은 더 산성일 것입니다. 그리고 그러므로 더 낮은 pH가 동반합니다. 우리는 Ka를 실험적으로 결정할 수 있습니다. 우리가 페놀과 같이 어떤 약산에 대한 Ka를 알고 싶다고 해봅시다. 우리는 우리가 이미 알고 있는 방법으로 아이스박스를 정할 수 있습니다. 우리는 하이드로늄의 농도를 계산하기 위해 pH를 이용할 수 있습니다. 그리고 그러므로 또한 그 짝염기의 농도도 알 수 있습니다. 반응이 일어날 때 그들은 같기 때문이죠. 산의 초기 농도에서의 변화는 무시할 수 있을 정도로 매우 작습니다. 그리고 우리는 이것을 거의 사용되지 않았다고 여깁니다. 이 식에 숫자를 대입하고 K를 구합니다. 이 정보로부터 우리는 또한 용액 안에 있는 이온화 되지 않은 산 분자에 대한 이온화 된 것의 비율인 이온화 정도를 계산할 수 있습니다. 또는 같은 것이지만 퍼센트 값으로 표현하는 퍼센트 이온화를 계산할 수 있습니다. 이것은 하나의 양성자가 물분
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professor Dave here, let's discuss acid-base equilibria 
 
 
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when a strong acid or base reacts with water we can say that it completely ionizes, that 
 
 
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every molecule of acid will transfer its acidic proton to a water molecule. if 
 
 
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every molecule reacts to completion this makes things neat and tidy but when weak 
 
 
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acids and bases react they only partially ionize and they establish an 
 
 
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equilibrium between the ionized and unionzed form and that means we have 
 
 
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to do some math. Ka is the acid ionization constant. this is derived just 
 
 
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like we got Kc for generic chemical equilibria. note that we don't include 
 
 
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water as it is a pure liquid. in this way Ka is a measure of how thoroughly an 
 
 
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acid-base reaction proceeds in the forward direction. a larger Ka means more 
 
 
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products and a stronger acid a smaller Ka means more reactants and a weaker 
 
 
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acid so an acid with a larger Ka will be more acidic and therefore associated 
 
 
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with a lower pH. we can determine Ka experimentally. let's say we want to know 
 
 
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the Ka for a weak acid like phenol. we can set up an icebox just like the kind we 
 
 
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already know. we can use the pH to calculate hydronium concentration 
 
 
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and therefore also the concentration of the conjugate base since they are the 
 
 
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same 
 
 
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as it happens the change in initial concentration of the acid is so small 
 
 
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that it's negligible and we treat things as though none got used up 
 
 
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plug these values into the expression and solve for K 
 
 
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from this information we can also calculate the degree of ionization which 
 
 
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is the ratio of ionized to unionized acid molecules in solution or the 
 
 
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percent ionization which is the same thing but expressed as a percentage. this 
 
 
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is a pretty weak acid considering so few molecules transferred a proton to a 
 
 
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water molecule 
 
 
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sometimes like in the previous example the acid is so weak that we pretend the 
 
 
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concentration of the acid doesn't change but if it's a little stronger than that 
 
 
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we can't make that simplifying assumption and the math gets trickier 
 
 
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but still essentially the same. we can make ice boxes for weak bases as well, or 
 
 
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multiple ice boxes for polyprotic acids, one per ionization, just more math 
 
 
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a buffer is a solution that has the ability to resist changes in pH 
 
 
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when limited amounts of acid or base are added to it 
 
 
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buffers are made by combining a weak acid or base with its conjugate. in such 
 
 
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a solution because both the acid and conjugate base are present they are able 
 
 
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to neutralize small amounts of any acid or base that are added to the solution 
 
 
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many biological fluids are buffer solutions because they must maintain a 
 
 
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steady pH to avoid loss of critical biological function. the bloodstream for 
 
 
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example maintains a pH of around 7.4 otherwise its capacity to carry oxygen 
 
 
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around the body would be lost 
 
 
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buffer solutions of a particular pH can be prepared using the Henderson-Hasselbalch 
 
 
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equation. we know about pH and pKa is similar in that if pH is the negative 
 
 
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log of the hydronium concentration, pKa is the negative log of the Ka for that 
 
 
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acid. what this shows us is that in order to create a buffer solution of a 
 
 
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desired pH we must use an acid conjugate-base pair where the Ka is approximately 
 
 
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equal to the desired hydronium concentration or rather where the pKa is 
 
 
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equal to the pH. let's check comprehension 
 
 
4:35 
 
thanks for watching guys subscribe to my channel for more tutorials and as always 
 
 
4:39 
 
feel free to email me
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강의자 Dave
제공자 Professor Dave Explains
원본출처 http://www.youtube.com/watch?v=jdmHjFp_35I&index=37&list=PLybg94GvOJ9EbbO2RXPWTUNIIE0C7hSfm
등록자 쪽지
태그 산염기평형
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