Hvad er en bufferløsning? Brug af bufferopløsning

En bufferopløsning er en blanding, der bruges til at forhindre pH eller pOH i mediet i at ændre sig, når der tilsættes stærke syrer eller stærke baser.

Der findes to typer bufferopløsning:

1. Blanding af svag syre med dens konjugatbase;

2. Blanding af svag base med dens konjugatsyre.

Lad os se på eksempler på hver, og hvordan de fungerer, når der tilsættes en lille mængde stærk syre eller base til mediet:

1. Blanding af svag syre med dens konjugatbase:

For at danne en sådan opløsning blandes den svage syre med et salt af den samme anion som syren.

Overvej f.eks. En bufferopløsning, der består af eddikesyre (H.₃CCOOH_(her)) og natriumacetat (H₃CCOONa_(s)). Se, at begge har acetatanionen: (H₃CCOO^-_(her)). Koncentrationen af ​​disse ioner skyldes praktisk talt saltets dissociation, som er stor. Syreioniseringen er lille.

Bemærk nu, hvad der sker i følgende tilføjelsesmuligheder:

• Tilsætning af en lille mængde stærk syre:

Tilsætningen af ​​en stærk syre øger koncentrationen af ​​hydroniumionen, H₃O⁺¹og da eddikesyre er en svag syre, har acetatanionen en høj affinitet for protonen (H

⁺hydronium. På denne måde reagerer de, og der dannes mere eddikesyre:

Som et resultat ændres mediets pH praktisk talt ikke. Men hvis der tilsættes mere og mere stærk syre, kommer det tidspunkt, hvor al acetatanionen vil blive forbrugt, og buffereffekten ophører.

• Tilsætning af en lille mængde stærk base:

Tilsætningen af ​​en stærk base øger koncentrationen af ​​OH-ioner^-. Men disse ioner neutraliseres af H-ionerne₃O⁺¹ frigivet ved ionisering af eddikesyre:

Med denne reaktion koncentreres H-ioner₃O⁺¹_(her) vil falde, og der vil være et skift i ligevægten i betydningen at øge syreioniseringen, og derfor vil pH-variationen af ​​opløsningen være meget lille. Koncentrationen af ​​H-ioner₃O⁺¹_(her) det vil være praktisk talt konstant.

Stop ikke nu... Der er mere efter reklamen;)

I dette tilfælde er der også en begrænset kapacitet. Derfor, hvis vi tilføjer mere og mere base, flyttes balancen mellem syreionisering mere og mere mod dens ionisering, indtil al syren er forbrugt.

2. Blanding af en svag base med dens konjugatsyre:

Denne type bufferopløsning består af en svag base og en saltopløsning, der indeholder den samme kation som basen.

Overvej f.eks. En bufferopløsning dannet af magnesiumhydroxid, MgOH_{2 (aq)} (svag base) og magnesiumchlorid, MgCl_{2 (s)} (salt). Begge indeholder kationen magnesium (Mg²⁺_(her)). Magnesiumionerne, der er til stede i mediet, er praktisk talt alle afledt af dissociationen af ​​saltet, da dissociationen af ​​basen er svag:

• Tilsætning af en lille mængde stærk syre:

I dette tilfælde er H-ionerne₃O⁺¹ kommer fra tilsætningen af ​​stærk syre, neutraliseres af OH-ioner^-, kommer fra svag base dissociation. Dette vil flytte basisdissociationsbalancen til højre.

Således vil pH-variationen (hvis nogen) være meget lille, fordi koncentrationen af ​​OH-ioner^- forbliver konstant. Buffereffekten ophører, når hele basen adskilles.

• Tilsætning af en lille mængde stærk base:

Den tilføjede stærke base gennemgår dissociation, der frigiver OH-ioner^-. Da magnesiumhydroxid er en svag base, vil magnesium frigivet ved dissociation fra saltet have en større tendens til at reagere med OH^-:

Derfor er stigningen i OH-ioner^- modregnes af den proportionelle stigning i Mg (OH)_{2 (aq)}. Som et resultat gennemgår pH ikke store ændringer.

Denne effekt slutter, når alt magnesiumkationen er forbrugt.

Af Jennifer Fogaça
Uddannet i kemi

Vil du henvise til denne tekst i et skole- eller akademisk arbejde? Se:

FOGAÇA, Jennifer Rocha Vargas. "Hvad er en bufferløsning?"; Brasilien skole. Tilgængelig i: https://brasilescola.uol.com.br/quimica/o-que-uma-solucao-tampao.htm. Adgang til 28. juni 2021.

Opløsning

Opløsning, fast opløsning. Flydende opløsning, gasformig opløsning, opløsninger dannet af gas og væske, opløsninger dannet af væsker.