완충용액 pH 계산기

완충용액 pH 계산기 사용법

약산의 pKa, 산형 농도, 염기형 농도를 입력하면 완충용액의 pH를 계산할 수 있습니다. 산형은 일반적으로 $\text{HA}$, 염기형은 그 짝염기인 $\text{A}^-$로 나타내며, 두 농도의 비가 pH에 영향을 줍니다.

농도 단위는 mol/L, M, mM 등 무엇을 사용해도 괜찮지만 산형과 염기형에 동일한 단위를 사용해야 합니다. 두 농도 중 하나라도 0이면 농도 비를 계산할 수 없으므로 0보다 큰 값을 입력해 주세요.

계산 방법

완충용액의 pH는 Henderson-Hasselbalch 식을 사용해 계산합니다. 산형과 염기형의 농도가 같으면 농도 비가 1이 되어 pH는 pKa와 같아집니다.

여기서 $[\text{A}^-]$는 염기형 농도이고, $[\text{HA}]$는 산형 농도입니다. 염기형 농도가 산형 농도보다 높으면 pH가 pKa보다 커지고, 산형 농도가 더 높으면 pH가 pKa보다 작아집니다.

계산 예시

• 상황 1: pKa가 4.76이고 산형 농도가 0.1M, 염기형 농도가 0.1M이면 농도 비는 1입니다. 따라서 pH는 4.76 + log10(1) = 4.76으로 약 4.76입니다.
• 상황 2: pKa가 4.76이고 산형 농도가 0.1M, 염기형 농도가 0.01M이면 농도 비는 0.1입니다. 따라서 pH는 4.76 + log10(0.1) = 3.76으로 약 3.76입니다.

사용 시 주의사항 및 활용 팁

• 본 계산기는 이상적인 조건에서 Henderson-Hasselbalch 식으로 계산한 참고용 결과입니다.
• 산형과 염기형 농도는 반드시 같은 단위로 입력하세요.
• 매우 희석된 용액에서는 물의 자동 이온화나 활동도 차이 때문에 실제 pH와 계산값이 달라질 수 있습니다.
• 강산·강염기 용액이나 완충 범위를 벗어난 조건에는 이 계산식을 그대로 적용하기 어렵습니다.
• 실험이나 공정에 적용할 때는 pH 미터로 실제 값을 측정하고 온도와 이온 강도도 함께 확인하는 것이 좋습니다.