Hva er en bufferløsning?

Bufferløsning det er en homogen blanding som ikke endrer pH eller pOH når små mengder sterk syre eller sterk base tilsettes denne blandingen. Imidlertid endrer ikke blandingen pH eller pOH bare hvis den har en av de to sammensetningene nedenfor:

• Støpsel syre (pH mindre enn 7):

Den har svak syre blandet med en salt løselig som har samme anion, slik som blåsyre (HCN) og kaliumcyanid (KCN), som har samme cyanid-anion (CN).

• Grunnleggende buffer (pH større enn 7):

Utgangspunkt svakt blandet med et salt som har samme kation, for eksempel sinkhydroksid [Zn(OH)₂] og sinkklorid (ZnCl₂), som har samme sinkkation (Zn⁺²).

Det er viktig, for å forstå hvilken påvirkning en bufferløsning har på mottak av en sterk syre eller base, å huske når syrer og baser anses som sterke:

→ Rangering av baser når det gjelder styrke

• sterk: baser med kjemiske elementer fra familiene IA (alkalimetaller) og IIA (jordalkaliske metaller), med unntak av magnesium;

• svak: baser som har grunnstoffet magnesium og en annen, så lenge den ikke tilhører IA- og IIA-familiene.

→ Klassifisering av syre for styrke

a) For hydrater (oksygenfrie syrer):

• sterk: bare HCl, HBr og HI;

• moderate: Kun HF;

• svak: ethvert annet hydroksid.

b) For oksysyrer (syrer med oksygen):

• sterk: når subtraksjonen av antall oksygener med antall hydrogener er lik eller større enn 2;

• moderate: når subtraksjonen av antall oksygener med antall hydrogener er lik 1;

• svak: når subtraksjonen av antall oksygener med antall hydrogener er lik eller mindre enn 0.

Påvirkning av å legge en sterk base til en buffer

For å forklare, la oss bruke bufferløsning dannet av sinkhydroksid [Zn(OH)₂] og det løselige saltet av sinkklorid (ZnCl₂), som vil motta en liten mengde sterk natriumhydroksid (NaOH) base. Se balansene i denne bufferløsningen:

Base dissosiasjon likevektslikning

Balansen skifter til venstre fordi basen er svak.

Saltdissosiasjonslikevektslikning

Balansen skifter til høyre fordi salt er løselig.

Den sterke basen har følgende balanse:

Base dissosiasjon likevektslikning

Balansen skifter til høyre fordi basen er sterk.

Den tilsatte sterke basen frigjør hydroksydanionet (OH) til vann^-), som har høy affinitet for sinkkationer (Zn⁺²) fra saltet i den andre likevekten. Sammenhengen mellom hydroksid og sink danner sinkhydroksid:

baseformasjonsligningen

Så OH^- av base reduserer mengden av sink i den andre likevekten og øker mengden av base [Zn(OH)₂], noe som får den til å dissosiere ytterligere og frigjøre Zn-kationer⁺² i den første likevekten. Siden vi ikke kommer til å ha en endring i mengden hydroksyd i mediet, endres derfor ikke pH.

Påvirkning av å tilsette en sterk syre til en buffer

For å forklare, la oss bruke bufferen dannet av sinkhydroksid [Zn(OH)₂] og av det løselige saltet av sinkklorid (ZnCl₂), som vil motta en liten mengde hydrojodsyre (HI), som er sterk. Se saldoene som finnes i taket:

Base dissosiasjon likevektslikning

Balansen flyttet til venstre fordi basen er svak.

saltbalanseligning

Balansen flyttet til høyre fordi salt er løselig.

Sterk syre har følgende balanse:

Syrebalanseligning

Balansen flyttet til høyre fordi syren er sterk.

Den tilsatte syren produserer hydroniumkationet i vann (H⁺), som har høy affinitet for hydroksidioner (OH^-) fra basen. Forbindelsen mellom hydronium og hydroksyd danner et vannmolekyl:

vanndannelsesligning

Så H⁺ syre reduserer mengden hydroksyder i den første likevekten, og øker basedissosiasjonen. Siden vi ikke kommer til å ha en endring i mengden hydroksyd i mediet, endres derfor ikke pH.

Av meg Diogo Lopes Dias

Kilde: Brasil skole - https://brasilescola.uol.com.br/o-que-e/quimica/o-que-e-uma-solucao-tampao.htm