緩衝液とは何ですか？緩衝液の使用

1 緩衝液これは、強酸または強塩基が添加されたときに培地のpHまたはpOHが変化するのを防ぐために使用される混合物です。

緩衝液には2つのタイプがあります。

1. 弱酸とその共役塩基の混合物;

2. 弱塩基とその共役酸の混合物。

それぞれの例と、少量の強酸または強塩基を培地に加えたときにどのように機能するかを見てみましょう。

1. 弱酸とその共役塩基の混合物：

このような溶液を形成するために、弱酸は酸と同じ陰イオンの塩と混合されます。

たとえば、酢酸（H₃CCOOH_{（ここに）}）および酢酸ナトリウム（H₃CCOONa_（s）). 両方にアセテートアニオンがあることを確認してください：（H₃CCOO^-_{（ここに）}). これらのイオンの濃度は、実際には大きな塩の解離によるものです。酸イオン化は小さい。

ここで、次の追加の可能性で何が起こるかに注意してください。

少量の強酸の添加：

強酸を加えると、ヒドロニウムイオンHの濃度が高くなります。₃O⁺¹、酢酸は弱酸であるため、酢酸陰イオンはプロトン（H⁺）ヒドロニウム。このようにして、それらは反応し、より多くの酢酸が形成されます：

その結果、培地のpHは実質的に変化しません。しかし、強酸をどんどん加えると、酢酸陰イオンがすべて消費されて緩衝効果がなくなる時が来ます。

少量の強塩基の追加：

強塩基の添加はOHイオンの濃度を増加させます^-. しかし、これらのイオンはHイオンによって中和されます₃O⁺¹ 酢酸のイオン化で放出される：

この反応により、Hイオンの濃度₃O⁺¹_{（ここに）} が減少し、平衡が酸イオン化の増加に向かってシフトするため、溶液のpH変動は非常に小さくなります。 Hイオンの濃度₃O⁺¹_{（ここに）}それは実質的に一定になります。

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この場合、バッファの容量にも制限があります。したがって、塩基をどんどん追加すると、酸のイオン化のバランスは、すべての酸が消費されるまで、そのイオン化に向かってますますシフトします。

2. 弱塩基とその共役酸の混合物：

このタイプの緩衝液は、弱塩基と、塩基と同じ陽イオンを含む塩溶液で構成されています。

たとえば、水酸化マグネシウム、MgOHによって形成された緩衝液を考えてみましょう。_2（aq）（弱塩基）および塩化マグネシウム、MgCl_2（s）（塩）。両方ともカチオンマグネシウム（Mg²⁺_{（ここに）}). 塩基の解離が弱いため、媒体に存在するマグネシウムイオンは事実上すべて塩の解離に由来します。

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