Roztwory buforowe nie mają nieograniczonej zdolności do utrzymywania względnie stałego pH. Zamiast tego zdolność roztworu buforowego do opierania się zmianom pH zależy od obecności znacznych ilości jego sprzężonej pary słaba kwas-zasada. Po dodaniu wystarczającej ilości mocnego kwasu lub zasady, aby znacznie obniżyć stężenie któregokolwiek z członków pary, działanie buforujące w roztworze jest osłabione.
Pojemność buforowa to ilość kwasu lub zasady, którą można dodać do danej objętości roztworu buforowego, zanim pH zmieni się znacząco, zwykle o jedną jednostkę. Pojemność buforowa zależy od ilości słabego kwasu i jego sprzężonej zasady, które znajdują się w mieszaninie buforowej. Na przykład 1 l roztworu, który zawiera 1,0 M w kwasie octowym i 1,0 M w octanie sodu, ma większą pojemność buforową niż 1 l roztworu o stężeniu 0,10 M w kwasie octowym i 0,10 M w octanie sodu, mimo że oba roztwory mają takie samo pH. Pierwszy roztwór ma większą pojemność buforową, ponieważ zawiera więcej kwasu octowego i jonu octanowego.
Dobór odpowiednich mieszanin buforowych
Istnieją dwie przydatne zasady wyboru mieszanin buforowych:
Krew jest ważnym przykładem roztworu buforowego, w którym głównym kwasem i jonem odpowiedzialnym za działanie buforujące jest kwas węglowy,H2CO3 i jon wodorowęglanowy, HCO3−. Kiedy jon hydroniowy jest wprowadzany do krwiobiegu, jest usuwany głównie w reakcji:
Dodany jon wodorotlenkowy jest usuwany w reakcji:
Dodany mocny kwas lub zasada jest w ten sposób skutecznie przekształcany w znacznie słabszy kwas lub zasadę z pary (H3O+ jest przekształcany wH2CO3, a OH− jest przekształcany w HCO3−). pH krwi ludzkiej pozostaje zatem bardzo zbliżone do wartości wyznaczonej przez pary pKa, w tym przypadku 7,35. Normalne zmiany pH krwi są zwykle mniejsze niż 0,1, a zmiany pH o 0,4 lub większe mogą być śmiertelne.
Ten tekst został zaadaptowany z Openstax, Chemia 2e, Sekcja 14.6:.
Related Videos
Acid-base and Solubility Equilibria
40.3K Wyświetlenia
Acid-base and Solubility Equilibria
162.6K Wyświetlenia
Acid-base and Solubility Equilibria
67.3K Wyświetlenia
Acid-base and Solubility Equilibria
52.0K Wyświetlenia
Acid-base and Solubility Equilibria
47.9K Wyświetlenia
Acid-base and Solubility Equilibria
28.2K Wyświetlenia
Acid-base and Solubility Equilibria
42.8K Wyświetlenia
Acid-base and Solubility Equilibria
47.3K Wyświetlenia
Acid-base and Solubility Equilibria
95.2K Wyświetlenia
Acid-base and Solubility Equilibria
50.3K Wyświetlenia
Acid-base and Solubility Equilibria
32.6K Wyświetlenia
Acid-base and Solubility Equilibria
22.8K Wyświetlenia
Acid-base and Solubility Equilibria
27.1K Wyświetlenia
Acid-base and Solubility Equilibria
19.2K Wyświetlenia
Acid-base and Solubility Equilibria
124.4K Wyświetlenia