Заглавная страница Избранные статьи Случайная статья Познавательные статьи Новые добавления Обратная связь КАТЕГОРИИ: АрхеологияБиология Генетика География Информатика История Логика Маркетинг Математика Менеджмент Механика Педагогика Религия Социология Технологии Физика Философия Финансы Химия Экология ТОП 10 на сайте Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрацииТехника нижней прямой подачи мяча. Франко-прусская война (причины и последствия) Организация работы процедурного кабинета Смысловое и механическое запоминание, их место и роль в усвоении знаний Коммуникативные барьеры и пути их преодоления Обработка изделий медицинского назначения многократного применения Образцы текста публицистического стиля Четыре типа изменения баланса Задачи с ответами для Всероссийской олимпиады по праву Мы поможем в написании ваших работ! ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?
Влияние общества на человека
Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрации Практические работы по географии для 6 класса Организация работы процедурного кабинета Изменения в неживой природе осенью Уборка процедурного кабинета Сольфеджио. Все правила по сольфеджио Балочные системы. Определение реакций опор и моментов защемления |
Буферные растворы – это растворы, способные сохранять практически постоянные значения рн при разбавлении или добавлении небольших количеств сильной Кислоты или сильного Основания.Буферные растворы (или буферные системы) обычно состоят из слабой кислоты и её соли или слабого основания и его соли. Например, (СН3СООН + СН3СООNa) – ацетатная буферная система (или смесь), (NH4OH + NH4Cl) – аммонийная буферная смесь. Как следует из приведённых примеров, буферный раствор состоит из слабой кислоты и соли, содержащей одинаковый с кислотой анион, либо из слабого основания и соли, содержащей одинаковый с ним катион. Например, буферный раствор состоит из смеси HCN и NaCN в одном растворе: HCN ↔ H+ + CN- (HCN – электролит слабый, в растворе находится в основном в молекулярной форме); NaCN ↔ Na+ + CN- (цианид натрия, как и все соли, является сильным электролитом и диссоциирован в растворе полностью). Отсюда ясно, что такая смесь содержит большой резерв ионных (CN-) и молекулярных (HCN) частиц и, поэтому способна поддерживать почти постоянное значение рН при добавлении в неё небольших количеств сильной кислоты или щёлочи. Поясним это, рассматривая равновесие и учитывая степени диссоциации веществ, входящих в состав буфера, следующей схемой: HCN ↔ H+ + CN- Относительные концентрации: высокая низкая высокая Если в такую систему будут поступать ионы Н+, то с ними будут реагировать ионы CN-, образуя слабый электролит HCN, находящийся в растворе практически в молекулярном виде. Следовательно, концентрация ионов Н+ в растворе не возрастает, среда не делается кислой. Н+ + CN- → HCN
Если в систему добавлять основание, например, NaOH, то молекулы HCN реагируют с ОН-, при этом образуются ионы CN- и вода, значит рН среды не меняется. OH- + HCN → CN- + H2O Это будет продолжаться до тех пор, пока в системе имеются достаточные количества ионов CN- и молекул НCN, способные противостоять подкислению или подщелачиванию раствора. Для лучшего понимания химии буферных растворов, рассмотрим следующее. Допустим, что в состав буферного раствора входят уксусная кислота и какая-нибудь ацетатная соль. Тогда в растворе устанавливается равновесие СН3СООН + Н2О ↔ Н3О+ + СН3СОО¯ КИСЛОТА1 ОСНОВАНИЕ2 КИСЛОТА2 ОСНОВАНИЕ2 Такая система способна поддерживать почти постоянные значения рН при добавлении к ней небольших количеств сильной кислоты или сильного основания. Пусть буферный раствор находится в сосуде, в который с одной стороны подключена трубка из резервуара, заполненного СН3СООН, а с другой - подключена трубка из резервуара, заполненного СН3СОО¯. Когда в буферный раствор приливают небольшое количество сильного основания (ОН-), в раствор поступает из резервуара такое количество кислоты, которое способно нейтрализовать добавленное основание. Когда же в раствор вводят сильную кислоту (Н+), в него поступает из другого резервуара необходимое количество основания (СН3СОО¯), достаточное для нейтрализации кислоты. До тех пор пока в наличии имеются резервуары с кислотой1 (СН3СООН) и основанием1 (СН3СОО¯), раствор продолжает сохранять свойства буфера. Химия буферных растворов – прекрасный пример, подтверждающий представления Бренстеда – Лоури о сопряженных кислотах и основаниях. Буферное действие сохраняется в определённом интервале значений рН (зона буферного действия) и зависит от соотношения концентраций компонентов буферной системы. Установлено, что выраженное буферное действие наблюдается, если концентрация одного из компонентов превышает концентрацию другого не более чем в 10 раз: 0,1 < < 10, т.е. рН = рКа ±1 Таким образом, на основе кислоты, имеющей определённое значение рКа, можно приготовить буферные растворы, поддерживающие значения рН в ( Количественно буферное действие характеризуется буферной ёмкостью. Буферная ёмкость (В) равна количеству вещества эквивалента сильной кислоты или сильного основания, которое нужно добавить к 1 л буферного раствора, чтобы изменить значение его рН на 1. Различают буферную ёмкость по кислоте Ва и буферную ёмкость по основанию Вb. Рассчитываются Ва и Вb по следующим формулам: Ва = и Вb = где V (HA), V (В) – объёмы добавленных кислоты или щёлочи, л; СН (НА), СН (В) – молярные концентрации эквивалентов (нормальность) соответственно кислоты и щёлочи; V (б.р.) – объём исходного буферного раствора, л; рН1, рН2 – значения рН буферного раствора до и после добавления кислоты или щёлочи, |рН1 – рН2| - разность рН по модулю (∆рН). Буферная ёмкость по отношению к кислоте (Ва) определяется концентрацией (количеством эквивалентов) компонента с основными свойствами; буферная ёмкость по отношению к основанию (Вb) определяется концентрацией (количеством эквивалентов) компонента с кислотными свойствами в буферном растворе. Максимальная буферная ёмкость при добавлении сильных кислот и оснований достигается при соотношении компонентов буферного раствора, равном единице, когда рН=р К,при этомВb=Ва. Поэтому применение любой буферной смеси ограничено определённой областью рН (областью буферирования), а именно: рН = р К а ± 1 для кислотных систем или рН = 14 – (р Kb ± 1) для основных систем Буферная ёмкость зависит не только от отношения концентраций компонентов буферного раствора, но и от общей концентрации буферной смеси. Буферные растворы играют жизненно важную роль, поддерживая приблизительно постоянное значение рН во многих химических реакциях, которые протекают в биологических и других системах.
|
||
Последнее изменение этой страницы: 2017-02-22; просмотров: 756; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы! infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 3.138.118.250 (0.003 с.) |