pH · 완충용액 계산기
헨더슨-하셀바흐 식으로 완충용액 pH를 구하거나, 목표 pH에 맞는 짝산·짝염기 비율과 양을 계산합니다. 강산·강염기 pH와 일반 완충제 pKa 프리셋 제공.
브라우저에서 로컬 처리 · 서버 업로드 없음두 농도의 단위는 같기만 하면 됩니다(비율만 사용).
완전히 해리하는 1가 강산·강염기, 25°C 기준입니다.
pH · 완충용액 계산기 소개
pH·완충용액 계산기는 완충용액의 pH를 구하거나, 반대로 목표 pH를 맞추려면 짝산과 짝염기를 어떤 비율로 섞어야 하는지 계산합니다. 필요한 부피와 분자량을 더 넣으면 실제로 달아야 할 mmol·g까지 나오고, 완전 해리하는 강산·강염기의 pH도 따로 계산할 수 있습니다.
완충용액의 근거가 되는 것은 헨더슨-하셀바흐 식 pH = pKa + log₁₀([A⁻]/[HA])입니다. 여기서 중요한 것은 절대 농도가 아니라 두 형태의 비율만 pH를 정한다는 점입니다. 짝염기와 짝산이 1:1이면 로그 항이 0이 되어 pH가 pKa와 같아지고, 이때 완충능이 가장 큽니다. 비율이 10:1이면 pKa보다 1 높고 1:10이면 1 낮아집니다. 그래서 완충제는 pKa ± 1 범위 안에서 쓰는 것이 원칙이고, 이 범위를 벗어나면 적은 양의 산·염기에도 pH가 크게 흔들립니다. 목표 pH에 pKa가 가까운 완충제를 고르는 것이 첫 단계인 이유입니다.
계산값과 실측값이 어긋나는 이유는 여러 가지입니다. 이 식은 활동도 대신 농도를 쓰는 근사라서 이온 세기가 높으면 오차가 커지고, pKa 자체가 온도에 따라 변합니다. Tris는 특히 온도 의존성이 커서 25°C에서 맞춘 pH가 4°C에서는 0.3 이상 올라갑니다. 실제 실험 온도에서 맞추는 것이 안전합니다. 인산처럼 해리 단계가 여러 개인 완충제는 해당 구간의 pKa를 써야 하고, 강산·강염기 pH 계산은 농도가 약 10⁻⁶ M보다 묽어지면 물의 자동이온화 때문에 근사가 깨져 실제 pH가 7에 가까워집니다. 계산값은 출발점으로 삼고 마지막에는 pH 미터로 보정하세요.
사용 방법
- 계산 모드를 고르세요: 완충용액 pH(농도로 pH 구하기) · 완충용액 조제(목표 pH로 조성 구하기) · 강산·강염기.
- 완충용액 pH: 완충제를 고르거나 pKa를 입력하고, 짝염기[A⁻]·짝산[HA] 농도를 넣으면
pH = pKa + log₁₀([A⁻]/[HA])로 계산합니다. - 완충용액 조제: 목표 pH·pKa·총 완충 농도를 넣으면 필요한 짝염기:짝산 비율과 농도가 나오고, 부피·분자량을 더 넣으면 필요한 양(mmol·g)까지 계산합니다.
- 강산·강염기: 농도(mol/L)와 종류를 고르면 pH를 계산합니다. (완전 해리하는 1가 산·염기, 25°C 기준)
- 값을 입력하면 결과가 실시간으로 갱신됩니다.
자주 묻는 질문
헨더슨-하셀바흐 식이 무엇인가요?
pH = pKa + log₁₀([A⁻]/[HA]) 입니다. [A⁻]는 짝염기(이온화된 형태), [HA]는 짝산(중성 형태)의 농도이며, 두 값의 비율만 pH에 영향을 줍니다.완충능(buffer capacity)이 가장 좋은 pH는 언제인가요?
강산·강염기 pH는 어떻게 계산하나요?
pH = −log₁₀(C), 강염기는 pOH = −log₁₀(C); pH = 14 − pOH로 계산합니다(C는 mol/L, 25°C). 농도가 매우 묽으면(약 10⁻⁶ M 미만) 물의 자동이온화 때문에 이 근사가 부정확해지고 실제 pH는 7에 가까워집니다.