hce_isu
106年
化學
第 25 題
將下列物質溶於 5 L 的水中可形成緩衝溶液，請問哪一組的緩衝溶液 pH 值為 5.05？
($NH_4^+$ 的 $pK_a = 9.24$; $C_5H_5NH^+$ 的 $pK_a = 5.23$; log(2/3) = −0.176; log(3/2) = 0.176)
($NH_4^+$ 的 $pK_a = 9.24$; $C_5H_5NH^+$ 的 $pK_a = 5.23$; log(2/3) = −0.176; log(3/2) = 0.176)
- A 1.0 mol $NH_3$ 及 1.5 mol $NH_4Cl$
- B 1.5 mol $NH_3$ 及 1.0 mol $NH_4Cl$
- C 1.5 mol $C_5H_5N$ 及 1.0 mol $C_5H_5NHCl$
- D 1.0 mol $C_5H_5N$ 及 1.5 mol $C_5H_5NHCl$
思路引導 VIP
當我們希望緩衝溶液的 $pH$ 值穩定在特定範圍時，若手邊有兩種酸鹼對，一組的 $pK_a$ 遠高於目標值，另一組則在目標值附近，你會優先挑選哪一組來建立系統？接著，如果最終需要的 $pH$ 比該系統的 $pK_a$ 還要「低」一點點，你覺得緩衝液中的『酸性成分』應該要比『鹼性成分』多還是少，才能讓環境偏向這個酸度呢？
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AI 詳解
AI 專屬家教
同學觀察入微，選得非常精準！這顯示你對**緩衝溶液（Buffer Solution）**的配製邏輯與選用時機有著相當紮實的理解。能從複雜的數據中快速排除不適用的系統，是化學計算中非常重要的一項直覺。
緩衝系統的選擇與計算
要配製特定 $pH$ 值的緩衝溶液，首要步驟是挑選其 $pK_a$ 與目標 $pH$ 值最接近的共軛酸鹼對。本題目標 $pH = 5.05$，對照題目數據，$C_5H_5NH^+$ 的 $pK_a = 5.23$ 與之最為契合。根據 Henderson-Hasselbalch 方程式：
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