普考申論題
105年
[衛生檢驗] 分析化學(包括儀器分析)概要
第 三 題
為何緩衝溶液不是精秤理論計算的弱酸及共軛鹼直接配製而成？為何緩衝溶液的 pH 值多在所選擇弱酸的 pKa ± 1 之間？（20 分）
📝 此題為申論題
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看到此題，應先聯想 Henderson-Hasselbalch 方程式中「理論濃度」與真實溶液「活度 (Activity)」的落差，並考量試劑純度與離子強度對實驗的影響以回答第一子題。接著，利用緩衝容量 (Buffer capacity, β) 的定義與 Henderson-Hasselbalch 方程式推導，證明當酸鹼濃度比超出 10:1 或 1:10 時，溶液抵抗 pH 改變的能力將急遽下降。
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【破題】緩衝溶液的配製無法完全依賴理論計算，主因在於真實溶液中離子強度對「活度」的影響及試劑純度的誤差；而緩衝範圍受限於 pKa ± 1，則是基於「緩衝容量 (Buffer Capacity)」在此區間內方具備實質抵抗酸鹼變化的物理意義。 【論述】 一、為何緩衝溶液不是精秤理論計算的弱酸及共軛鹼直接配製而成？
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