16.3
Nieznaczna zmiana pH zachodzi w roztworze buforowym po dodaniu niewielkiej ilości mocnego kwasu lub dodaniu niewielkiej ilości mocnej zasady.
Ta zmiana pH jest obliczana w dwóch odrębnych krokach.
Po pierwsze, obliczenia stechiometryczne służą do określenia zmiany stężeń.
Następnie stosuje się obliczenia równowagi w celu określenia nowego pH roztworu, korzystając z tabeli ICE lub równania Hendersona-Hasselbalcha.
pH buforu zawierającego 2,0 M zarówno kwasu fluorowodorowego, jak i fluorku sodu można obliczyć przed i po dodaniu mocnego kwasu lub zasady.
Równanie Hendersona-Hasselbalcha można wykorzystać do określenia początkowego pH tego buforu, ponieważ stężenia są wysokie w stosunku do Ka słabego kwasu, a zmiana stężeń jest mniejsza niż 5%.
P Ka dla kwasu fluorowodorowego można obliczyć jako 3,46. Gdy stężenie słabego kwasu i sprzężonej zasady w roztworze jest równe, pH jest równe pKa. Dlatego początkowe pH wynosi 3,46.
Jeśli 0,2 mola kwasu solnego zostanie dodane do jednego litra tego buforu, przy założeniu, że powoduje to znikomą zmianę objętości, dodany kwas jest neutralizowany przez jony fluorkowe, wytwarzając kwas fluorowodorowy. Prowadzi to do stechiometrycznego spadku stężenia jonów fluorkowych o 0,2 mola i równego wzrostu stężenia kwasu fluorowodorowego.
Nowe stężenia można wprowadzić do równania Hendersona-Hasselbalcha. Po rozwiązaniu nowe pH wynosi 3,37, czyli mniej niż początkowa wartość pH wynosząca 3,46.
Po dodaniu mocnego kwasu następuje spadek pH, ale spadek jest niewielki, ponieważ roztwór jest buforowany.
W przeciwieństwie do tego, jeśli 0,1 mola wodorotlenku sodu zostanie dodane do jednego litra buforu, przy założeniu, że powoduje to znikomą zmianę objętości, dodana zasada jest neutralizowana przez reakcję z kwasem fluorowodorowym. Powoduje to stechiometryczny spadek stężenia kwasu fluorowodorowego o 0,1 mola i równy wzrost jonów fluorkowych.
Korzystając z równania Hendersona-Hasselbalcha, pH roztworu wynosi 3,50, czyli jest nieco wyższe niż początkowa wartość pH 3,46 ze względu na dodanie wodorotlenku sodu.
Bufor może zapobiec nagłemu spadkowi lub wzrostowi pH roztworu po dodaniu mocnego kwasu lub zasady, aż do osiągnięcia jego zdolności buforującej. Ten…
Prawa autorskie © 2026 MyJoVE Corporation. Wszelkie prawa zastrzeżone.