ДОВІДНИК З ХІМІЇ

КИСЛОТИ Й ОСНОВИ

2. Протолітична рівновага

2.5. Буферні розчини

Дія буферів

 

Використовуючи константу рівноваги процесу дисоціації кислоти, можна показати дію буфера:

Додавання кислоти, тобто збільшення с(Н3О+).

Для збереження рівноваги додані іони гідроксонію реагуватимуть з відповідними іонами А-, утворюючи недисоційовану НА, практично не змінюючи концентрацію іонів гідроксонію.

Додавання лугу, тобто збільшення с(ОН-).

Додані гідроксид-іони реагують з частиною іонів Н3О+, утворюючи молекули води. Для збереження рівноваги частина НА дисоціює на А- і Н3О+, тим самим зберігаючи незмінним значення концентрації іонів гідроксонію.

Оскільки концентрації НА і А- порівняно з концентраціями Н3О дуже великі, то зміна концентрації Н3О+ при додаванні кислот або лугів практично непомітна.

Приклад. Якщо розчинити 0,1 моль гідроген хлориду в 1 літрі води, то концентрація іонів гідроксонію зміниться з с(Н3О+) = 10-7 моль/л на с(Н3О+) = 10-1 моль/л. Таким чином, значення pH знизиться з 7 до 1.

Якщо ту саму порцію речовини гідроген хлориду розчинити в 1 літрі ацетатного буфера, що складається з, відповідно, 1 моль етанової кислоти і 1 моль натрій ацетату, то додані іони гідроксонію згідно з рівнянням

взаємодіють з 0,1 моль ацетат-іонів, утворюючи 0,1 моль етанової кислоти. В обох складових частинах буфера будуть такі нові концентрації:

с(солі) = (1 — 0,1) моль/л = 0,9 моль/л;

с(кислоти) = (1 + 0,1) моль/л =1,1 моль/л.

Звідси для показника pH розчину:

Показник pH буфера, що складав спочатку 4,76, при додаванні гідроген хлориду практично не змінився.

Як буфер може нейтралізувати зміну показника pH, залежить від співвідношення концентрацій сіль : кислота або сіль : основа. Найчастіше використовують відношення об’ємів розчинів речовин 1:1 однакових концентрацій.

Запам’ятайте: буферні розчини застосовують у тих випадках, коли показник pH системи не повинен істотно змінюватися під впливом зовнішніх впливів.





Відвідайте наш новий сайт - Матеріали для Нової української школи - планування, розробки уроків, дидактичні та методичні матеріали, підручники та зошити