Буферен разтвор това е хомогенна смес, която не променя pH или pOH, когато към тази смес се добавят малки количества силна киселина или силна основа. Въпреки това, сместа не променя pH или pOH само ако представлява един от двата състава по-долу:
Щепсел киселина (рН по-малко от 7):
Има слаба киселина, смесена с a сол разтворим, който има същия анион, като циановодородна киселина (HCN) и калиев цианид (KCN), които имат същия цианиден анион (CN).
Основен буфер (рН по-голямо от 7):
База слабо смесен със сол, която има същия катион, като цинков хидроксид [Zn(OH)2] и цинков хлорид (ZnCl2), които имат същия цинков катион (Zn+2).
Важно е, за да разберете влиянието, което буферният разтвор оказва върху получаването на силна киселина или основа, да запомните кога киселините и основите се считат за силни:
→ Класиране на базите по отношение на силата
силен: основи с химични елементи от семействата IA (алкални метали) и IIA (алкалоземни метали), с изключение на магнезий;
слаб: бази, които имат елемента магнезий и друг, стига да не принадлежи към семействата IA и IIA.
→ Класификация на киселина за сила
а) За хидрати (киселини без кислород):
силен: само HCl, HBr и HI;
умерени: само HF;
слаб: всеки друг хидроксид.
б) За оксикиселини (киселини с кислород):
силен: когато изваждането на броя на кислородите от броя на водородите е равно или по-голямо от 2;
умерени: когато изваждането на броя на кислородите от броя на водородите е равно на 1;
слаб: когато изваждането на броя на кислородите от броя на водородите е равно или по-малко от 0.
Влияние на добавяне на силна основа към буфер
За да обясним, нека използваме буферен разтвор образуван от цинков хидроксид [Zn(OH)2] и разтворимата сол на цинковия хлорид (ZnCl2), който ще получи малко количество силна основа на натриев хидроксид (NaOH). Вижте балансите, присъстващи в този буферен разтвор:
Базово уравнение на дисоциацията на равновесието
Балансът се измества наляво, защото основата е слаба.
Уравнение на равновесието на дисоциацията на солта
Не спирай сега... След рекламата има още ;)
Балансът се измества надясно, защото солта е разтворима.
Силната основа има следния баланс:
Базово уравнение на дисоциацията на равновесието
Балансът се измества надясно, защото основата е силна.
Добавената силна основа освобождава хидроксидния анион (ОН) във вода-), който има висок афинитет към цинкови катиони (Zn+2) от солта във второто равновесие. Връзката между хидроксид и цинк образува цинков хидроксид:
уравнение за образуване на основата
Така че OH- на база намалява количеството цинк във второто равновесие и увеличава количеството на основата [Zn(OH)2], което го кара да се дисоциира допълнително и да освободи Zn катиони+2 в първото равновесие. Тъй като няма да имаме промяна в количеството хидроксид в средата, следователно рН не се променя.
Влияние на добавяне на силна киселина към буфер
За да обясним, нека използваме буфера, образуван от цинков хидроксид [Zn(OH)2] и от разтворимата сол на цинковия хлорид (ZnCl2), който ще получи малко количество водородна киселина (HI), която е силна. Вижте наличните баланси в капачката:
Базово уравнение на дисоциацията на равновесието
Балансът се измести наляво, защото основата е слаба.
уравнение на баланса на солта
Балансът се измести надясно, защото солта е разтворима.
Силната киселина има следния баланс:
Уравнение на киселинния баланс
Балансът се измести надясно, защото киселината е силна.
Добавената киселина произвежда хидрониевия катион във вода (H+), който има висок афинитет към хидроксидни йони (OH-) от основата. Връзката между хидроний и хидроксид образува водна молекула:
уравнение за образуване на вода
Така че Х+ на киселина намалява количеството на хидроксидите в първото равновесие, увеличавайки дисоциацията на основата. Тъй като няма да имаме промяна в количеството хидроксид в средата, следователно рН не се променя.
От мен Диого Лопес Диаш
Искате ли да посочите този текст в училище или академична работа? Виж:
ДНИ, Диого Лопес. "Какво е буферен разтвор?"; Бразилско училище. Достъпен в: https://brasilescola.uol.com.br/o-que-e/quimica/o-que-e-uma-solucao-tampao.htm. Посетен на 27 юли 2021 г.
