16.2:

Buffers

JoVE Core
Chemistry
A subscription to JoVE is required to view this content.  Sign in or start your free trial.
JoVE Core Chemistry
Buffers
Please note that all translations are automatically generated. Click here for the English version.

161,255 Views

02:56 min
September 24, 2020

Roztwór zawierający znaczne ilości słabej sprzężonej pary kwas-zasada nazywany jest roztworem buforowym lub buforem. Roztwory buforowe są odporne na zmianę pH po dodaniu niewielkich ilości mocnego kwasu lub mocnej zasady. Roztwór kwasu octowego i octanu sodu jest przykładem buforu, który składa się ze słabego kwasu i jego soli:CH3COOH (woda) +CH3COONa (woda). Przykładem buforu, który składa się ze słabej zasady i jej soli, jest roztwór amoniaku i chlorku amonu: NH3 (woda) + NH4Cl (woda).

Jak działają

Aby zilustrować funkcję roztworu buforowego, rozważmy mieszaninę mniej więcej równych ilości kwasu octowego i octanu sodu. Obecność słabej sprzężonej pary kwas-zasada w roztworze nadaje zdolność neutralizacji niewielkich ilości dodanego mocnego kwasu lub zasady. Na przykład dodanie mocnej zasady do tego roztworu zneutralizuje jon hydroniowy i przesunie równowagę jonizacji kwasu octowego w prawo, częściowo przywracając obniżone stężenieH3O+:

Eq1

Podobnie, dodanie mocnego kwasu do tego roztworu buforowego zneutralizuje jon octanowy, przesuwając powyższą równowagę jonizacji w prawo i przywracając [H3O+] do wartości bliskiej pierwotnej wartości. Rysunek 1 przedstawia graficzną ilustrację zmian w roztworze buforowym po dodaniu mocnego kwasu i zasady. Działanie buforujące roztworu jest zasadniczo wynikiem przekształcenia dodanego mocnego kwasu i zasady w słaby kwas i zasadę, które tworzą sprzężoną parę buforu. Słabszy kwas i zasada ulegają tylko niewielkiej jonizacji, w porównaniu z całkowitą jonizacją mocnego kwasu i zasady. W związku z tym pH roztworu zmienia się znacznie mniej drastycznie niż w roztworze niebuforowanym.

Image1

Rysunek 1. Działanie buforujące w mieszaninie kwasu octowego i soli octanowej .

Ten tekst został zaadaptowany z Openstax, Chemia 2e, Sekcja 14.6:.