Mikä on puskuriliuos? Puskuriliuoksen käyttö

Yksi puskuriliuos se on seos, jota käytetään estämään väliaineen pH: n tai pOH: n muutos, kun lisätään vahvoja happoja tai vahvoja emäksiä.

Puskuriliuoksia on kahta tyyppiä:

1. Seos heikkoa happoa sen konjugaattiemäksen kanssa;

2. Seos heikkoa emästä sen konjugaattihapon kanssa.

Katsotaanpa esimerkkejä kustakin ja miten ne toimivat, kun väliaineeseen lisätään pieni määrä vahvaa happoa tai emästä:

1. Heikon hapon ja sen konjugaattiseoksen seos:

Tällaisen liuoksen muodostamiseksi heikko happo sekoitetaan saman anionin suolan kanssa kuin happo.

Tarkastellaan esimerkiksi etikkahaposta (H₃COCOOH_(tässä)) ja natriumasetaatilla (H₃COCOONa_s). Katso, että molemmilla on asetaattianioni: (H₃CCOO^-_(tässä)). Näiden ionien pitoisuus johtuu käytännössä suuren suolan dissosiaatiosta. Happoionisaatio on pieni.

Huomaa nyt, mitä tapahtuu seuraavissa lisäysmahdollisuuksissa:

• Pieni määrä vahvaa happoa:

Vahvan hapon lisääminen lisää hydroniumionin H pitoisuutta₃O⁺¹ja koska etikkahappo on heikko happo, asetaattianionilla on suuri affiniteetti protoniin (H

⁺) hydronium. Tällä tavoin ne reagoivat ja muodostuu enemmän etikkahappoa:

Tämän seurauksena väliaineen pH ei käytännössä muutu. Jos kuitenkin lisätään yhä enemmän vahvaa happoa, tulee aika, jolloin kaikki asetaattianionit kulutetaan ja puskurivaikutus lakkaa.

• Pienen määrän vahvan emäksen lisääminen:

Vahvan emäksen lisääminen lisää OH-ionien pitoisuutta^-. Mutta H-ionit neutraloivat nämä ionit₃O⁺¹ vapautuu etikkahapon ionisaatiossa:

Tämän reaktion myötä H-ionien konsentraatio₃O⁺¹_(tässä) vähenee ja tasapainossa tapahtuu muutos merkityksessä happo-ionisaation lisäämiseksi, ja siksi liuoksen pH-vaihtelu on hyvin pieni. H-ionien pitoisuus₃O⁺¹_(tässä) se on käytännössä vakio.

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

Tässä tapauksessa on myös puskurin rajakapasiteetti. Siksi, jos lisätään yhä enemmän emästä, happo-ionisaation tasapaino siirtyy yhä enemmän kohti sen ionisaatiota, kunnes kaikki happo kuluu.

2. Heikon emäksen seos konjugaattihapolla:

Tämän tyyppinen puskuriliuos koostuu heikosta emäksestä ja suolaliuoksesta, jotka sisältävät saman kationin kuin emäs.

Tarkastellaan esimerkiksi puskuriliuosta, jonka muodostaa magnesiumhydroksidi, MgOH_{2 (aq)} (heikko emäs) ja magnesiumkloridi, MgCl_{2 (s)} (suola). Molemmat sisältävät kationimagnesiumia (Mg²⁺_(tässä)). Väliaineessa läsnä olevat magnesiumionit ovat käytännössä kaikki peräisin suolan dissosiaatiosta, koska emäksen dissosiaatio on heikkoa:

• Pieni määrä vahvaa happoa:

Tässä tapauksessa H-ionit₃O⁺¹ voimakkaan hapon lisäyksestä tulevat neutraloivat OH-ionit^-, joka tulee heikosta pohjan dissosiaatiosta. Tämä siirtää perushajontatasapainon oikealle.

Siten pH-vaihtelu (jos sellainen on) on hyvin pieni, koska OH-ionien pitoisuus^- pysyy vakiona. Puskurivaikutus lakkaa, kun koko emäs erotetaan.

• Pienen määrän vahvan emäksen lisääminen:

Lisätty vahva emäs käy dissosiaatiota vapauttaen OH-ioneja^-. Koska magnesiumhydroksidi on heikko emäs, suolasta hajoamalla vapautuvalla magnesiumilla on suurempi taipumus reagoida OH: n kanssa^-:

Siksi OH-ionien lisääntyminen^- kompensoi Mg: n (OH) suhteellinen kasvu_{2 (aq)}. Tämän seurauksena pH: ssa ei tapahdu suuria muutoksia.

Tämä vaikutus loppuu, kun kaikki magnesiumkationi on käytetty.

Kirjailija: Jennifer Fogaça
Valmistunut kemian alalta

Haluatko viitata tähän tekstiin koulussa tai akateemisessa työssä? Katso:

FOGAÇA, Jennifer Rocha Vargas. "Mikä on puskuriliuos?"; Brasilian koulu. Saatavilla: https://brasilescola.uol.com.br/quimica/o-que-uma-solucao-tampao.htm. Pääsy 28. kesäkuuta 2021.

Ratkaisu

Ratkaisu, kiinteä ratkaisu. Nestemäinen liuos, kaasumainen liuos, kaasun ja nesteen muodostamat liuokset, nesteiden muodostamat liuokset.