解答 ３

アンモニア・塩化アンモニウム緩衝液の化学平衡状態は、下記のヘンダーソン・ハッセルバルヒ式（＊）で表される。



①：アンモニウムイオン（NH4＋）のpKa
pKa＋pKb＝pKw（Kw：水のイオン積）より、pKa＝pKw－pKb＝14－4.7＝9.3となる。

②：本緩衝液中に含まれるアンモニウムイオン（NH4＋）
塩化アンモニウムは0.20 mol/L×100 mL＝20 mmol存在し、溶液中ではほとんどがNH4＋とCl－に解離して存在しているため、NH4＋は20 mmol存在する。

③：本緩衝液中に含まれるアンモニア（NH3）
加える0.18 mol/Lアンモニア水溶液の量をX mLとすると、アンモニア（NH3）は0.18 mol/L×X mL＝0.18X mmol存在する。

①〜③より、式（＊）にpH＝9.0、pKa＝9.3、[NH4＋]＝20/(100＋X) mmol/mL、[NH3]＝0.18X/(100＋X) mmol/mLを代入すると、



これを解いて、X≒55.5 mL