ერთი ბუფერული ხსნარი ეს არის ნარევი, რომელიც გამოიყენება, რათა თავიდან იქნას აცილებული pH ან pOH გარემო, რომ შეიცვალოს ძლიერი მჟავების ან ძლიერი ბაზების დამატებისას.
არსებობს ბუფერული ხსნარის ორი ტიპი:
1. სუსტი მჟავის ნარევი მის კონიუგირებულ ფუძესთან;
2. სუსტი ფუძის ნარევი მის კონიუგირებულ მჟავასთან.
მოდით ვნახოთ თითოეული და როგორ მუშაობს ისინი, როდესაც მცირე რაოდენობით ძლიერი მჟავა ან ფუძე ემატება მას:
1. სუსტი მჟავის ნარევი მისი კონიუგირებული ფუძით:
ასეთი ხსნარის შესაქმნელად სუსტ მჟავას ურევენ იმავე ანიონის მარილს, როგორც მჟავას.
მაგალითად, განვიხილოთ ბუფერული ხსნარი, რომელიც შედგება ძმარმჟავასგან (H3CCOOH(აქ)) და ნატრიუმის აცეტატი (H3CCOONa(s)). იხილეთ, რომ ორივეს აქვს აცეტალური ანიონი: (H3CCOO-(აქ)). ამ იონების კონცენტრაცია პრაქტიკულად განპირობებულია მარილის დისოცირებით, რომელიც დიდია. მჟავა იონიზაცია მცირეა.
ახლა შეამჩნევთ რა ხდება შემდეგ დამატებით შესაძლებლობებში:
- მცირე მჟავას მცირე რაოდენობით დამატება:
ძლიერი მჟავას დამატება ზრდის ჰიდრონიუმის იონის, H კონცენტრაციას3ო+1, და რადგან ძმარმჟავა არის სუსტი მჟავა, აცეტ ანიონს აქვს მაღალი მიჯაჭვულობა პროტონის მიმართ (H
+) ჰიდრონიუმი. ამ გზით ისინი რეაგირებენ და წარმოიქმნება უფრო მეტი ძმარმჟავა:
შედეგად, საშუალო ტემპერატურა pH პრაქტიკულად არ იცვლება. ამასთან, თუ უფრო და უფრო ძლიერი მჟავა დაემატება, დადგება დრო, როდესაც აცეტა ანიონი დაიხარჯება და ბუფერული მოქმედება შეწყდება.
- მცირე ზომის ძლიერი ფუძის დამატება:
ძლიერი ფუძის დამატება ზრდის OH იონების კონცენტრაციას-. მაგრამ ამ იონებს ანეიტრალებს H იონები3ო+1 გამოთავისუფლებულია ძმარმჟავას იონიზაციაში:
ამ რეაქციით, H იონების კონცენტრაცია3ო+1(აქ) შემცირდება და წონასწორობაში შეიცვლება მჟავა იონიზაციის გაზრდისკენ და, შესაბამისად, ხსნარის pH ცვალებადობა ძალიან მცირე იქნება. H იონების კონცენტრაცია3ო+1(აქ) ეს იქნება პრაქტიკულად მუდმივი.
ამ შემთხვევაში, ასევე არსებობს ბუფერის ზღვრული მოცულობა. ამიტომ, თუ უფრო და უფრო მეტ ბაზას დავამატებთ, მჟავა იონიზაციის ბალანსი უფრო და უფრო გადაინაცვლებს მისი იონიზაციისკენ, სანამ მთელი მჟავა არ დაიხარჯება.
2. სუსტი ფუძის ნარევი მისი კონიუგირებული მჟავით:
ამ ტიპის ბუფერული ხსნარი შედგება სუსტი ფუძისა და მარილის ხსნარისგან, რომელიც შეიცავს იგივე კატიონს, როგორც ფუძეს.
მაგალითად, განვიხილოთ ბუფერული ხსნარი, რომელიც ჩამოყალიბებულია მაგნიუმის ჰიდროქსიდით, MgOH2 (aq) (სუსტი ფუძე) და მაგნიუმის ქლორიდი, MgCl2 (s) (მარილი). ორივე შეიცავს კატიონის მაგნიუმს (მგ)2+(აქ)). მაგნიუმის იონები, რომლებიც არსებულ გარემოშია, პრაქტიკულად ყველა მიიღება მარილის დისოციაციიდან, რადგან ფუძის დისოციაცია სუსტია:
- მცირე მჟავას მცირე რაოდენობით დამატება:
ამ შემთხვევაში, H იონებს3ო+1 ძლიერი მჟავას დამატებით მიღებული, განეიტრალდება OH იონებით-, მოდის სუსტი ფუძის დისოციაციიდან. ეს გადააქცევს ბაზის დისოციაციის ბალანსს მარჯვნივ.
ამრიგად, pH ცვალებადობა (ასეთის არსებობის შემთხვევაში) ძალიან მცირე იქნება, რადგან OH იონების კონცენტრაცია- მუდმივი რჩება. ბუფერული ეფექტი შეწყდება, როდესაც მთელი ბაზა გამოიყოფა.
- მცირე ზომის ძლიერი ფუძის დამატება:
დამატებული ძლიერი ბაზა განიცდის დისოციაციას და გამოყოფს OH იონებს-. მას შემდეგ, რაც მაგნიუმის ჰიდროქსიდი არის სუსტი ფუძე, მარილიდან დისოციაციის შედეგად გამოთავისუფლებული მაგნიუმი უფრო მეტ რეაგირებას მოახდენს OH– სთან-:
ამიტომ, OH იონების ზრდა- კომპენსირდება მგ (OH) პროპორციული ზრდით2 (aq). შედეგად, pH არ განიცდის მნიშვნელოვან ცვლილებებს.
ეს ეფექტი მთავრდება, როდესაც მაგნიუმის კათიონი მოხმარდება.
ჯენიფერ ფოგაჩას მიერ
დაამთავრა ქიმია
წყარო: ბრაზილიის სკოლა - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/o-que-uma-solucao-tampao.htm