16.4
Эффективность любого буфера по сопротивлению изменению pH зависит от соотношения концентраций слабой кислоты и сопряженного с ней основания или слабого основания и сопряженной кислоты, а также их абсолютных концентраций. Диапазон буфера это диапазон pH, который препятствует значительному увеличению или уменьшению pH при добавлении кислоты или основания. Диапазон на одну единицу выше или ниже значения pKa.
Следовательно, чтобы быть эффективным буфером, отношение слабой кислоты к основанию или слабого основания к кислоте должно составлять от 10:1 до 1:10. Уравнение Хендерсона-Хассельбаха может быть решено для подтверждения этих значений. Если концентрация кислоты в десять раз больше, чем у основания, pH будет на 1 единицу меньше, чем pKa.
Напротив, если концентрация основания в десять раз больше, чем у кислоты, pH будет на 1 единицу больше, чем pKa. Буфер наиболее эффективен в середине его буферного диапазона, когда концентрация слабой кислоты и сопряженного основания равны, а pH равен pKa. По мере увеличения разницы между количествами слабой кислоты и основания буфер становится менее эффективным.
Следовательно, буфер A, содержащий по 1 моль уксусной кислоты и ацетата, будет более эффективным, чем буфер B, содержащий 0, 1 моль уксусной кислоты и одно-молярный ацетат. Абсолютная концентрация слабой кислоты и основания также определяет эффективность буфера. Чем выше концентрация слабой кислоты и основания, тем более сильную кислоту или основание они могут нейтрализовать.
Следовательно, буфер с 1 моль муравьиной кислоты и формиата более эффективен, чем буфер с содержанием 0, 1 моль каждого из них. Буферная емкость это количество сильной кислоты или основания, которое буфер может нейтрализовать до значительного изменения значения его pH. Следовательно, буферная емкость увеличивается как при более высоких концентрациях слабой кислоты и сопряженного с ней основания, так и при приближении отношения слабой кислоты к основанию к единице.
Буферные растворы не имеют неограниченной емкости для поддержания уровня pH относительно постоянным . Вместо этого способность буферного раствор проти…
Авторские права © 2026 MyJoVE Corporation. Все права защищены.