Mikä on puskuriliuos?

Puskuriliuos se on homogeeninen seos, joka ei muuta pH: ta tai pOH: ta, kun tähän seokseen lisätään pieniä määriä vahvaa happoa tai vahvaa emästä. Seos ei kuitenkaan muuta pH: ta tai pOH: ta vain, jos se sisältää jommankumman seuraavista koostumuksista:

• Pistoke happoa (pH alle 7):

Siinä on heikkoa happoa sekoitettuna a suola liukoinen, jolla on sama anioni, kuten syaanivetyhappo (HCN) ja kaliumsyanidi (KCN), joilla on sama syanidianioni (CN).

• Peruspuskuri (pH yli 7):

Pohja heikosti sekoitettuna suolan kanssa, jolla on sama kationi, kuten sinkkihydroksidi [Zn(OH)₂] ja sinkkikloridi (ZnCl₂), joilla on sama sinkkikationi (Zn⁺²).

Jotta ymmärtää puskuriliuoksen vaikutus vahvan hapon tai emäksen vastaanottamiseen, on tärkeää muistaa, milloin happoja ja emäksiä pidetään vahvoina:

→ Pohjien järjestys lujuuden suhteen

• vahva: emäkset, joissa on kemiallisia alkuaineita IA (alkalimetallit) ja IIA (maa-alkalimetallit) -perheistä, magnesiumia lukuun ottamatta;

• heikko: emäkset, joissa on alkuaine magnesium ja toinen, kunhan se ei kuulu IA- ja IIA-perheisiin.

→ Luokitus happoa vahvuuden vuoksi

a) Hydraatit (hapettomat hapot):

• vahva: vain HCl, HBr ja HI;

• maltillisia: vain HF;

• heikko: mikä tahansa muu hydroksidi.

b) Happihapot (hapot, joissa on happea):

• vahva: kun happien lukumäärän vähennys vetyjen lukumäärällä on yhtä suuri tai suurempi kuin 2;

• maltillisia: kun happien lukumäärän vähennys vetyjen määrällä on yhtä suuri kuin 1;

• heikko: kun happien lukumäärän vähennys vetyjen määrällä on yhtä suuri tai pienempi kuin 0.

Vahvan emäksen lisääminen puskuriin

Selittääksemme käytetään puskuriliuos muodostuu sinkkihydroksidista [Zn(OH)₂] ja sinkkikloridin liukoinen suola (ZnCl₂), joka saa pienen määrän vahvaa natriumhydroksidiemästä (NaOH). Katso tämän puskuriliuoksen saldot:

Perusdissosiaatiotasapainoyhtälö

Tasapaino siirtyy vasemmalle, koska pohja on heikko.

Suolan dissosiaatiotasapainoyhtälö

Älä lopeta nyt... Mainonnan jälkeen on muutakin ;)

Tasapaino siirtyy oikealle, koska suola on liukoista.

Vahvalla pohjalla on seuraava tasapaino:

Perusdissosiaatiotasapainoyhtälö

Tasapaino siirtyy oikealle, koska pohja on vahva.

Lisätty vahva emäs vapauttaa hydroksidianionin (OH) veteen^-), jolla on korkea affiniteetti sinkkikationeihin (Zn⁺²) suolasta toisessa tasapainossa. Hydroksidin ja sinkin välinen yhteys muodostaa sinkkihydroksidin:

emäksen muodostusyhtälö

Siis OH^- emäs vähentää sinkin määrää toisessa tasapainossa ja lisää emäksen määrää [Zn(OH)₂], jolloin se dissosioituu edelleen ja vapauttaa Zn-kationeja⁺² ensimmäisessä tasapainossa. Koska emme aio muuttaa hydroksidin määrää väliaineessa, pH ei muutu.

Vahvan hapon puskuriin lisäämisen vaikutus

Selityksenä käytetään sinkkihydroksidin muodostamaa puskuria [Zn(OH)₂] ja sinkkikloridin liukoisen suolan (ZnCl₂), joka saa pienen määrän jodivetyhappoa (HI), joka on vahvaa. Katso korkissa olevat saldot:

Perusdissosiaatiotasapainoyhtälö

Tasapaino siirtyi vasemmalle, koska pohja on heikko.

suolatasapainon yhtälö

Tasapaino siirtynyt oikealle, koska suola on liukoista.

Vahvalla hapolla on seuraava tasapaino:

Happotasapainon yhtälö

Tasapaino siirtyi oikealle, koska happo on vahvaa.

Lisätty happo tuottaa hydroniumkationin veteen (H⁺), jolla on korkea affiniteetti hydroksidi-ioneihin (OH^-) alustasta. Hydroniumin ja hydroksidin välinen yhteys muodostaa vesimolekyylin:

veden muodostumisyhtälö

Joten H⁺ happo vähentää hydroksidien määrää ensimmäisessä tasapainossa, mikä lisää emäksen dissosiaatiota. Koska emme aio muuttaa hydroksidin määrää väliaineessa, pH ei muutu.

Kirjailija: Me. Diogo Lopes Dias

Haluatko viitata tähän tekstiin koulussa tai akateemisessa työssä? Katso:

PÄIVÄT, Diogo Lopes. "Mikä on puskuriliuos?"; Brasilian koulu. Saatavilla: https://brasilescola.uol.com.br/o-que-e/quimica/o-que-e-uma-solucao-tampao.htm. Käytetty 27.7.2021.