एक रसायनज्ञ pH = 2.98 क्षमता का बफर विलयन बनाना चाहता है जो कि बफरीय अभिकर्मकों की अल्प सान्द्रता मिलाने पर भी pH परिवर्तन का प्रतिरोध कर सकें। निम्नलिखित में से कौन-सा दुर्बल अम्ल अपने लवण के साथ उपर्युक्त चयन होना चाहिए?

Options

A. m-क्लोरोबेन्जोइक अम्ल `(pK_a = 3.58)`
B. ऐसीटोऐसीटिक अम्ल `(pK_a = 3.58)`
C. 2.5-डाइहाइड्रोबेन्जोइक अम्ल `(pK_a = 2.97)`
D. pक्लोरोसिनेमिक अम्ल `(pK_a = 4.41)`

Answer

C

Explanation

बनाया गया बफर विलयन, pH में परिवर्तन के प्रति प्रभावी रूप से प्रतिरोधी होना चाहिए अर्थात् उच्च बफर क्षमता वाला होना चाहिए। बफर क्षमता `(phi)` 1ली विलयन में मिलाए गए अम्ल अथवा
`= ("क्षार के मोलों की संख्या")/( pH "में परिवर्तन")`
निम्न दो विधियों में से किसी भी एक विधि द्वारा हम इसे प्राप्त कर सकते हैं
(1) बफर मिश्रण के अवयवों की सान्द्रता जितनी अधिक होगी बफर क्षमता उतनी ही अधिक होगी। परन्तु बफरीय अवयवों की कम सान्द्रता वाले विलयन को नियमित रख पाना कठिन है।
(2) किसी बफर विलयन की बफर दक्षता अधिकतम होती है जबकि दुर्बल अम्ल तथा इसके लवण की सान्द्रताएँ समान होती है अर्थात् [लवण] = [अम्ल]
`therefore pH=pK_a + log ("[लवण]")/("[अम्ल]")`
`=pK_a + log 1 `
`=pK_a` + log 1 (क्योकि [लवण] = [अम्ल]) pH=`pK_a` = 2.9
चूँकि 2, 5-डाइहाइड्रोबेन्जोइक अम्ल का `pK_a` मान 2.97 है अतः यह बफर विलयन बनाने के लिए सर्वाधिक उपर्युक्त है।