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 |
Протолитические буферные системы
Буферные системы (англ, buffer, от buff — смягчать удар) поддерживают постоянное значение какой-либо характеристики при изменении состава среды. Чаще всего в химии используют кислотно-основные (протолитические) буферные растворы, способные сохранять приблизительно постоянное значение pH при добавлении к ним небольших количеств сильных кислот или сильных оснований, а также при разбавлении. Для того чтобы раствор обладал буферными свойствами, в нем должны содержаться, по крайней мере, два компонента — слабая кислота и сопряженное с ней слабое основание. Слабая кислота буфера будет нейтрализовать действие добавляемого в систему сильного основания, и наоборот, действие сильной кислоты будет подавляться реагирующим с ней слабым основанием. В обоих случаях значение pH заметно не изменится. Основные особенности протолитических буферных растворов. · Компоненты буферного кислотно-основного раствора представляют собой сопряженную кислотно-основную пару. · Концентрации обоих компонентов буферной системы должны быть достаточно велики. В противном случае при добавлении даже небольших количеств сильной кислоты или щелочи один из компонентов системы будет полностью израсходован, и раствор утратит способность к поддержанию постоянного значения pH. · Эффективность буферного действия определяется соотношением концентраций сопряженной кислоты и основания. Уравнение Гендерсона — Гасселъбаха. В качестве примера возьмем буферную систему А-/НА, состоящую из слабой кислоты НА и анионов А-, образующихся при диссоциации какой-либо соли этой кислоты, например натриевой. NaA D А- + Na+ НА D Н+ + А- При значительной концентрации одноименного иона А- из соли диссоциация слабой кислоты НА по приведенной выше схеме будет практически подавлена, и буферная система будет состоять из слабой кислоты и сопряженного с ней слабого основания. Буферное действие такой системы по отношению к сильной кислоте будет выражаться уравнением А- + Н+ → НА по отношению к сильному основанию — уравнением НА + ОН- → А- + Н2O Если концентрации НА и А- достаточно велики, то кислотность раствора будет определяться единственным протолитическим равновесием НА D Н+ + А- константой которого будет являться соответствующая константа диссоциации (Ка) кислоты НА
Выразим [Н+] и прологарифмируем его, получаем уравнение Гендерсона—Гассельбаха для расчета pH любого двухкомпонентного буферного раствора: где [А-] — концентрация основания; [НА] — концентрация сопряженной кислоты. Поскольку оба компонента в буферном растворе находятся в едином объеме, в уравнение Гендерсона — Гассельбаха можно вместо концентраций подставлять количества веществ сопряженных основания и кислоты. Пример 6.1. Рассчитайте pH раствора, полученного смешиванием 50 мл раствора 0,5М раствора уксусной кислоты (рКа = 4,76) и 25 мл 0,4М раствора ацетата натрия. ν(СН3СООН) = 0,05∙0,5 = 0,025 моль; ν(CH3COONa) = 0,025∙0,4 = 0,01 моль; Если в буферном растворе концентрация основания равна концентрации сопряженной кислоты, pH = рКа. Таким образом, можно экспериментально определять рКа слабых кислот. Интервал значений pH = рКа ± 1 называется интервалом буферного действия, ему соответствуют соотношения количеств основания и сопряженной кислоты от 10:1 до 1: 10. Уравнение Гендерсона —Гассельбаха показывает, что pH буферного раствора зависит от соотношения количеств основной и кислотной форм. Значение pH буферного раствора мало меняется при разбавлении в довольно широких пределах (1:100). Расчет pH буферных растворов при сильном разбавлении требует учета диссоциации и сопряженной кислоты, и растворителя. Формулы для расчета двухкомпонентных кислотно-основных буферных систем приведены в таблице.
|
|||||
Последнее изменение этой страницы: 2022-01-22; просмотров: 33; 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 - 18.118.1.158 (0.004 с.) |