Jedan puferska otopina je smjesa koja se koristi da se spriječi promjena pH ili pOH medija kada se dodaju jake kiseline ili jake baze.
Dvije su vrste međuspremnika:
1. Smjesa slabe kiseline s konjugiranom bazom;
2. Smjesa slabe baze s konjugiranom kiselinom.
Pogledajmo primjere svakog od njih i kako djeluju kada se u medij doda mala količina jake kiseline ili baze:
1. Smjesa slabe kiseline s konjugiranom bazom:
Da bi se stvorila takva otopina, slaba kiselina se pomiješa sa soli istog aniona kao i kiselina.
Na primjer, razmotrite pufersku otopinu koja se sastoji od octene kiseline (H3CCOOH(ovdje)) i natrijev acetat (H3CCOONa(s)). Pazi da oba imaju acetatni anion: (H3CCOO-(ovdje)). Koncentracija ovih iona praktički je posljedica disocijacije soli, koja je velika. Jonizacija kiseline je mala.
Sada primijetite što se događa u sljedećim mogućnostima dodavanja:
- Dodatak male količine jake kiseline:
Dodatak jake kiseline povećava koncentraciju hidronijevog iona, H3O+1, a budući da je octena kiselina slaba kiselina, acetatni anion ima visok afinitet za proton (H
+) hidronija. Na taj način reagiraju i stvara se više octene kiseline:
Kao rezultat, pH medija se praktički ne mijenja. Međutim, ako se doda sve više i više jake kiseline, doći će vrijeme kada će se potrošiti sav acetatni anion i prestati puferski učinak.
- Dodatak male količine jake baze:
Dodatak jake baze povećava koncentraciju OH iona-. Ali ti ioni su neutralizirani H ionima3O+1 oslobođen u ionizaciji octene kiseline:
Ovom reakcijom koncentracija H iona3O+1(ovdje) smanjit će se i doći će do pomaka u ravnoteži u smislu povećanja ionizacije kiseline, pa će stoga varijacija pH otopine biti vrlo mala. Koncentracija H iona3O+1(ovdje) bit će praktički konstantna.
Ne zaustavljaj se sada... Ima još toga nakon oglašavanja;)
U ovom slučaju postoji i ograničeni kapacitet. Stoga, ako dodamo sve više baze, ravnoteža ionizacije kiseline će se sve više pomicati prema njezinoj ionizaciji, sve dok se ne potroši sva kiselina.
2. Smjesa slabe baze s konjugiranom kiselinom:
Ova vrsta puferske otopine sastoji se od slabe baze i otopine soli koje sadrže isti kation kao i baza.
Na primjer, razmotrite pufersku otopinu koju tvori magnezijev hidroksid, MgOH2 (vod.) (slaba baza) i magnezijev klorid, MgCl2 (sol). Obje sadrže kation magnezij (Mg2+(ovdje)). Joni magnezija prisutni u mediju praktički svi potječu od disocijacije soli, jer je disocijacija baze slaba:
- Dodatak male količine jake kiseline:
U ovom slučaju, H ioni3O+1 koji dolaze od dodavanja jake kiseline neutralizirat će se ionima OH-, koji dolazi od slabe disocijacije baze. To će pomaknuti osnovnu disocijacijsku ravnotežu udesno.
Tako će varijacija pH (ako postoji) biti vrlo mala, jer je koncentracija OH iona- ostaje konstantan. Učinak puferiranja prestat će kad se cijela baza razdvoji.
- Dodatak male količine jake baze:
Dodana jaka baza prolazi kroz disocijaciju oslobađajući OH ione-. Budući da je magnezijev hidroksid slaba baza, magnezij oslobođen disocijacijom od soli imat će veću tendenciju reagiranja s OH-:
Stoga je porast OH iona- nadoknađuje se proporcionalnim povećanjem Mg (OH)2 (vod.). Kao rezultat, pH ne prolazi velike promjene.
Ovaj učinak prestaje kad se potroši sav kation magnezija.
Napisala Jennifer Fogaça
Diplomirao kemiju
Želite li uputiti ovaj tekst u školskom ili akademskom radu? Izgled:
FOGAÇA, Jennifer Rocha Vargas. "Što je međuspremnik?"; Brazil škola. Dostupno u: https://brasilescola.uol.com.br/quimica/o-que-uma-solucao-tampao.htm. Pristupljeno 28. lipnja 2021.
Kemija
Provjerite svoje znanje i naučite više pomoću ovog popisa riješenih vježbi na kemijskim vagama. Kroz ovaj materijal moći ćete bolje razumjeti kako raditi konstante ravnoteže (Kp, Kc i Ki), pomak ravnoteže, pH i pOH, kao i ravnotežu u takozvanim puferskim otopinama.
Rješenje, čvrsto rješenje. Tekuća otopina, plinovita otopina, otopine nastale plinom i tekućinom, otopine nastale tekućinama.
