פתרון מאגר זוהי תערובת הומוגנית שאינה משנה את ה-pH או ה-pOH כאשר מוסיפים לתערובת זו כמויות קטנות של חומצה חזקה או בסיס חזק. עם זאת, התערובת לא משנה את ה-pH או ה-pOH רק אם היא מציגה אחד משני ההרכבים שלהלן:
תֶקַע חוּמצָה (pH פחות מ-7):
יש לו חומצה חלשה מעורבת עם א מלח מסיס שיש לו את אותו אניון, כגון חומצה הידרוציאנית (HCN) ואשלגן ציאניד (KCN), שיש להם את אותו אניון ציאניד (CN).
חיץ בסיסי (pH גדול מ-7):
בסיס מעורבב חלש עם מלח בעל אותו קטיון, כגון אבץ הידרוקסיד [Zn(OH)2] ואבץ כלוריד (ZnCl2), בעלי אותו קטיון אבץ (Zn+2).
חשוב, על מנת להבין את ההשפעה שיש לתמיסת חיץ על קבלת חומצה או בסיס חזק, לזכור מתי חומצות ובסיסים נחשבים חזקים:
→ דירוג הבסיסים מבחינת חוזק
חָזָק: בסיסים עם יסודות כימיים ממשפחות IA (מתכות אלקליות) ו-IIA (מתכות אדמה בסיסיות), למעט מגנזיום;
חלש: בסיסים שיש בהם את היסוד מגנזיום ועוד, כל עוד הוא לא שייך למשפחות IA ו-IIA.
→ סיווג של חומצה לחוזק
א) עבור הידרטים (חומצות נטולות חמצן):
חָזָק: רק HCl, HBr ו-HI;
מתונים: HF בלבד;
חלש: כל הידרוקסיד אחר.
ב) עבור חומצות חמצן (חומצות עם חמצן):
חָזָק: כאשר חיסור מספר החמצנים במספר המימנים שווה או גדול מ-2;
מתונים: כאשר חיסור מספר החמצנים במספר המימנים שווה ל-1;
חלש: כאשר החיסור של מספר החמצנים במספר המימנים שווה ל-0 או קטן מ-0.
השפעה של הוספת בסיס חזק למאגר
כדי להסביר, בואו נשתמש ב- פתרון חיץ נוצר על ידי הידרוקסיד אבץ [Zn(OH)2] והמלח המסיס של אבץ כלוריד (ZnCl2), שיקבל כמות קטנה של בסיס נתרן הידרוקסיד חזק (NaOH). ראה את האיזונים הקיימים בפתרון חיץ זה:
משוואת שיווי משקל של דיסוציאציה בסיס
האיזון עובר שמאלה כי הבסיס חלש.
משוואת שיווי משקל של פירוק מלח
אל תפסיק עכשיו... יש עוד אחרי הפרסום ;)
האיזון עובר ימינה כי המלח מסיס.
לבסיס החזק יש את האיזון הבא:
משוואת שיווי משקל של דיסוציאציה בסיס
האיזון עובר ימינה כי הבסיס חזק.
הבסיס החזק שנוסף משחרר את האניון הידרוקסיד (OH) למים-), בעל זיקה גבוהה לקטיוני אבץ (Zn+2) מהמלח בשיווי המשקל השני. הקשר בין הידרוקסיד לאבץ יוצר אבץ הידרוקסיד:
משוואת היווצרות הבסיס
אז OH- של בסיס מקטין את כמות האבץ בשיווי המשקל השני ומגדיל את כמות הבסיס [Zn(OH)2], מה שגורם לו להתנתק עוד יותר ולשחרר קטיוני Zn+2 בשיווי המשקל הראשון. מכיוון שלא יהיה לנו שינוי בכמות ההידרוקסיד במדיום, לכן, ה-pH לא משתנה.
השפעת הוספת חומצה חזקה למאגר
כדי להסביר, בואו נשתמש במאגר שנוצר על ידי אבץ הידרוקסיד [Zn(OH)2] ועל ידי המלח המסיס של אבץ כלוריד (ZnCl2), שיקבל כמות קטנה של חומצה הידריודית (HI), שהיא חזקה. ראה את היתרות הקיימות במכסה:
משוואת שיווי משקל של דיסוציאציה בסיס
האיזון הוסט שמאלה כי הבסיס חלש.
משוואת מאזן מלח
האיזון הוסט ימינה כי המלח מסיס.
לחומצה חזקה יש את האיזון הבא:
משוואת איזון חומצה
האיזון הוסט ימינה כי החומצה חזקה.
החומצה הנוספת מייצרת את קטיון ההידרוניום במים (H+), בעל זיקה גבוהה ליוני הידרוקסיד (OH-) מהבסיס. הקשר בין הידרוניום להידרוקסיד יוצר מולקולת מים:
משוואת היווצרות מים
אז ה-H+ של חומצה מקטין את כמות הידרוקסידים בשיווי המשקל הראשון, ומגביר את ניתוק הבסיס. מכיוון שלא יהיה לנו שינוי בכמות ההידרוקסיד במדיום, לכן, ה-pH לא משתנה.
מאתי דיוגו לופס דיאס
האם תרצה להתייחס לטקסט זה בעבודה בית ספרית או אקדמית? תראה:
DAYS, דיוגו לופס. "מהו פתרון חיץ?"; בית ספר ברזיל. זמין ב: https://brasilescola.uol.com.br/o-que-e/quimica/o-que-e-uma-solucao-tampao.htm. נגיש ב-27 ביולי 2021.
