16.4
Skuteczność dowolnego buforu w odporności na zmiany pH zależy od stosunku stężeń słabego kwasu i jego sprzężonej zasady lub słabej zasady i jej sprzężonego kwasu, a także ich stężeń bezwzględnych.
Zakres buforowy to zakres pH, który hamuje znaczny wzrost lub spadek pH po dodaniu kwasu lub zasady. Zakres jest o jedną jednostkę wyższy lub niższy niż pKa.
Dlatego, aby być skutecznym buforem, stosunek słabego kwasu do zasady lub słabej zasady do kwasu powinien wynosić od 10 do 1 i od 1 do 10.
Równanie Hendersona-Hasselbalcha można rozwiązać, aby poprzeć te wartości. Jeśli stężenie kwasu jest dziesięciokrotnie większe niż w stężeniu zasady, pH będzie o 1 jednostkę mniejsze niż pKa. W przeciwieństwie do tego, jeśli stężenie zasady jest dziesięciokrotnie większe niż w kwasie, pH będzie o 1 jednostkę większe niż pKa.
Bufor jest najbardziej skuteczny w środku swojego zakresu buforowego, gdy stężenie słabego kwasu i sprzężonej zasady jest równe, a pH jest równe pKa. Wraz ze wzrostem różnicy między ilościami słabego kwasu i zasady bufor staje się mniej skuteczny.
Dlatego bufor A, zawierający po 1 molu kwasu octowego i octanu, będzie bardziej skuteczny niż bufor B, zawierający 0,1 mola kwasu octowego i 1 molowy octan.
Bezwzględne stężenie słabego kwasu i zasady również decyduje o skuteczności buforu. Im większe stężenie słabego kwasu i zasady, tym więcej mocnego kwasu lub zasady może zneutralizować.
Dlatego bufor z 1 molem kwasu mrówkowego i mrówczanu jest bardziej skuteczny niż bufor z 0,1 molowym każdy.
Pojemność buforowa to ilość mocnego kwasu lub zasady, którą bufor może zneutralizować przed znaczącą zmianą jego pH. Dlatego pojemność buforowa wzrasta zarówno przy wyższych stężeniach słabego kwasu i jego sprzężonej zasady, jak i gdy stosunek słabego kwasu do zasady zbliża się do jednego.
Roztwory buforowe nie mają nieograniczonej zdolności do utrzymywania względnie stałego pH. Zamiast tego zdolność roztworu buforowego do przeciwstawian…
Copyright © 2026 MyJoVE Corporation. Wszelkie prawa zastrzeżone.