Содержание
- TL; DR (слишком долго; не читал)
- Кислотные и щелочные буферные растворы
- Принцип Ле Шателье
- Добавление базы в буферное решение
Буферный раствор представляет собой раствор на водной основе со стабильным pH. Это сделано, смешивая большой объем слабой кислоты или слабого основания с его сопряженным основанием или кислотой. Когда вы добавляете небольшое количество кислоты или щелочи (основания) к нему, его pH существенно не изменяется. Другими словами, буферный раствор не дает кислоте и основанию нейтрализовать друг друга.
TL; DR (слишком долго; не читал)
Когда основание добавляется в буферный раствор, pH не изменяется. Буферный раствор предотвращает нейтрализацию основания кислотой.
Кислотные и щелочные буферные растворы
Шкала pH показывает, насколько кислым или щелочным является водный раствор. Кислотные растворы содержат больше ионов водорода, чем ионов гидроксида, в то время как щелочные растворы содержат больше ионов гидроксида, чем ионов водорода. По шкале от 0 до 14, с 0 слева и 14 справа, кислотные буферные растворы имеют уровень pH менее 7. Как правило, они сделаны из слабой кислоты и конъюгата - часто натриевой соли. Щелочные буферные растворы имеют уровень pH более 7, и они обычно изготавливаются из слабого основания и одной из его солей. Чтобы изменить рН буферного раствора, измените соотношение кислота-основание к соли или выберите другую кислоту или основание и одну из ее солей.
Принцип Ле Шателье
Принцип Le Chateliers помогает вам понять, что происходит в буферном решении. Принцип гласит, что если вы меняете условия динамического равновесия, положение равновесия перемещается, чтобы противодействовать изменению. Например, в кислотном буферном растворе этановой кислоты и этаноата натрия положение равновесия на шкале значительно левее, поскольку этановая кислота является слабой кислотой. Когда вы добавляете этаноат натрия, который является конъюгатным основанием, вы добавляете много дополнительных этаноат-ионов, которые наклоняют положение равновесия еще дальше влево.
Добавление базы в буферное решение
Если вы добавляете основание в буферный раствор, концентрация ионов водорода уменьшается меньше, чем ожидаемое количество добавленного основания. Кислота и ее сопряженное основание поглощают гидроксид-ионы. РН раствора значительно не повышается, что было бы, если бы буферная система не использовалась. Это связано с тем, что, согласно принципу Ле-Шателье, положение равновесия перемещается вправо, чтобы компенсировать потерю иона водорода в реакции с основанием.