Puferska otopina to je homogena smjesa koja ne mijenja pH ili pOH kada se ovoj smjesi dodaju male količine jake kiseline ili jake baze. Međutim, smjesa ne mijenja pH ili pOH samo ako predstavlja jedan od dva sastava u nastavku:
Utikač kiselina (pH manji od 7):
Ima slabu kiselinu pomiješanu s a sol topiv koji ima isti anion, kao što je cijanovodična kiselina (HCN) i kalijev cijanid (KCN), koji imaju isti cijanidni anion (CN).
Osnovni pufer (pH veći od 7):
Baza slabo pomiješan sa soli koja ima isti kation, kao što je cink hidroksid [Zn(OH)2] i cink klorid (ZnCl2), koji imaju isti kation cinka (Zn+2).
Važno je, da bismo razumjeli utjecaj koji puferska otopina ima na primanje jake kiseline ili baze, zapamtiti kada se kiseline i baze smatraju jakima:
→ Poredak baza prema snazi
jaka: baze s kemijskim elementima iz obitelji IA (alkalijski metali) i IIA (zemnoalkalijski metali), s izuzetkom magnezija;
slab: baze koje imaju element magnezij i drugi, sve dok ne pripada obiteljima IA i IIA.
→ Klasifikacija od kiselina za snagu
a) Za hidrate (kiseline bez kisika):
jaka: samo HCl, HBr i HI;
umjerena: samo HF;
slab: bilo koji drugi hidroksid.
b) Za oksi kiseline (kiseline s kisikom):
jaka: kada je oduzimanje broja kisika od broja vodika jednako ili veće od 2;
umjerena: kada je oduzimanje broja kisika brojem vodika jednako 1;
slab: kada je oduzimanje broja kisika od broja vodika jednako ili manje od 0.
Utjecaj dodavanja jake baze u tampon
Za objašnjenje, upotrijebimo puferska otopina formiran od cink hidroksida [Zn(OH)2] i topljiva sol cinkovog klorida (ZnCl2), koji će dobiti malu količinu jake baze natrijevog hidroksida (NaOH). Pogledajte balanse prisutne u ovoj otopini pufera:
Jednadžba ravnoteže bazne disocijacije
Ravnoteža se pomiče ulijevo jer je baza slaba.
Jednadžba ravnoteže disocijacije soli
Ravnoteža se pomiče udesno jer je sol topiva.
Jaka baza ima sljedeću ravnotežu:
Jednadžba ravnoteže bazne disocijacije
Ravnoteža se pomiče udesno jer je baza jaka.
Dodana jaka baza oslobađa hidroksidni anion (OH) u vodu-), koji ima visok afinitet za katione cinka (Zn+2) iz soli u drugoj ravnoteži. Povezanost između hidroksida i cinka stvara cink hidroksid:
jednadžba formiranja baze
Dakle, OH- baze smanjuje količinu cinka u drugoj ravnoteži i povećava količinu baze [Zn(OH)2], uzrokujući da se dalje disocira i oslobađa Zn katione+2 u prvoj ravnoteži. Kako nećemo imati promjenu u količini hidroksida u mediju, stoga se pH ne mijenja.
Utjecaj dodavanja jake kiseline u pufer
Za objašnjenje, upotrijebimo pufer formiran od cinkovog hidroksida [Zn(OH)2] i topljivom soli cinkovog klorida (ZnCl2), koji će primiti malu količinu hidridne kiseline (HI), koja je jaka. Pogledajte salde prisutne u kapu:
Jednadžba ravnoteže bazne disocijacije
Ravnoteža je pomaknuta ulijevo jer je baza slaba.
jednadžba ravnoteže soli
Ravnoteža je pomaknuta udesno jer je sol topiva.
Jaka kiselina ima sljedeću ravnotežu:
Jednadžba ravnoteže kiseline
Ravnoteža se pomaknula udesno jer je kiselina jaka.
Dodana kiselina proizvodi hidronijev kation u vodi (H+), koji ima visok afinitet za hidroksidne ione (OH-) od baze. Povezanost hidronija i hidroksida formira molekulu vode:
jednadžba stvaranja vode
Dakle, H+ kiseline smanjuje količinu hidroksida u prvoj ravnoteži, povećavajući disocijaciju baze. Kako nećemo imati promjenu u količini hidroksida u mediju, stoga se pH ne mijenja.
Od mene Diogo Lopes Dias
Izvor: Brazil škola - https://brasilescola.uol.com.br/o-que-e/quimica/o-que-e-uma-solucao-tampao.htm
