107年:(醫檢)生化(2)

酸鹼緩衝液( pKa =7.1 ),在下列何種條件下有最佳之緩衝能力?

ApH =5.7
BpH =6.7
CpH =8.5
DpH =9.2

詳細解析

本題觀念:

緩衝液(buffer)的最佳緩衝能力發生在 pH 最接近其 pKa 值的條件下。此概念源自 Henderson-Hasselbalch 方程式,是臨床化學與生物化學的重要基礎知識。

選項分析

(A) pH = 5.7 與 pKa(7.1)相差 1.4 個單位,超出有效緩衝範圍(pKa ± 1),此條件下緩衝能力已明顯不足。

(B) pH = 6.7 與 pKa(7.1)相差僅 0.4 個單位,在 pKa ± 1 的有效緩衝範圍內,且最接近 pKa,緩衝能力最佳。

(C) pH = 8.5 與 pKa(7.1)相差 1.4 個單位,超出有效緩衝範圍,緩衝能力不佳。

(D) pH = 9.2 與 pKa(7.1)相差 2.1 個單位,遠超出有效緩衝範圍,幾乎失去緩衝作用。

答案解析

正確答案為 (B) pH = 6.7

緩衝液的最佳緩衝能力發生在 pH = pKa 時(此時弱酸與共軛鹼濃度相等,[A⁻]/[HA] = 1),而有效緩衝範圍為 pKa ± 1。

Henderson-Hasselbalch 方程式:

pH=pKa+log[A][HA]\text{pH} = \text{pKa} + \log\frac{[\text{A}^-]}{[\text{HA}]}

當 pH = pKa 時,$\log\frac{

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