Čo je tlmivý roztok? Použitie tlmivého roztoku

Jeden Tlmivého roztoku je zmes používaná na zabránenie zmeny pH alebo pOH média po pridaní silných kyselín alebo silných zásad.

Existujú dva typy tlmivého roztoku:

1. Zmes slabej kyseliny s jej konjugovanou bázou;

2. Zmes slabej zásady s jej konjugovanou kyselinou.

Pozrime sa na príklady každého z nich a na to, ako fungujú, keď sa do média pridá malé množstvo silnej kyseliny alebo zásady:

1. Zmes slabej kyseliny s jej konjugovanou bázou:

Na vytvorenie takého roztoku sa slabá kyselina zmieša so soľou rovnakého aniónu ako kyselina.

Zvážte napríklad tlmivý roztok pozostávajúci z kyseliny octovej (H₃CCOOH_(tu)) a octan sodný (H₃CCOONa_s). Vidieť, že oba majú acetátový anión: (H₃CCOO^-_(tu)). Koncentrácia týchto iónov je prakticky spôsobená disociáciou soli, ktorá je veľká. Kyselinová ionizácia je malá.

Teraz si všimnite, čo sa stane v nasledujúcich možnostiach pridania:

• Pridanie malého množstva silnej kyseliny:

Prídavok silnej kyseliny zvyšuje koncentráciu hydróniového iónu H₃O⁺¹, a pretože kyselina octová je slabá kyselina, má acetátový anión vysokú afinitu k protónu (H

⁺) hydrónium. Týmto spôsobom reagujú a vzniká viac kyseliny octovej:

Vďaka tomu sa pH média prakticky nemení. Ak sa však pridá viac a viac silnej kyseliny, príde čas, keď sa spotrebuje všetok octanový anión a tlmivý účinok sa zastaví.

• Pridanie malého množstva silnej bázy:

Pridanie silnej bázy zvyšuje koncentráciu iónov OH^-. Ale tieto ióny sú neutralizované H iónmi₃O⁺¹ uvoľňovaný pri ionizácii kyseliny octovej:

S touto reakciou, koncentrácia H iónov₃O⁺¹_(tu) sa zníži a dôjde k posunu v rovnováhe smerom k zvýšeniu kyslej ionizácie, a preto bude kolísanie pH roztoku veľmi malé. Koncentrácia iónov H₃O⁺¹_(tu) bude to prakticky stále.

V tomto prípade existuje aj limitná kapacita medzipamäte. Ak teda pridáme viac a viac bázy, rovnováha kyslej ionizácie sa bude posúvať čoraz viac smerom k jej ionizácii, až kým sa nespotrebuje všetka kyselina.

2. Zmes slabej zásady s jej konjugovanou kyselinou:

Tento typ tlmivého roztoku je tvorený slabou zásadou a soľným roztokom, ktoré obsahujú rovnaký katión ako zásada.

Zvážte napríklad tlmivý roztok tvorený hydroxidom horečnatým, MgOH_{2 (aq)} (slabá báza) a chlorid horečnatý, MgCl_{2 (s)} (soľ). Oba obsahujú katión horčík (Mg²⁺_(tu)). Ióny horčíka prítomné v médiu sú prakticky všetky odvodené z disociácie soli, pretože disociácia bázy je slabá:

• Pridanie malého množstva silnej kyseliny:

V tomto prípade sú to ióny H.₃O⁺¹ pochádzajúce z pridania silnej kyseliny budú neutralizované iónmi OH^-, pochádzajúce zo slabej disociácie bázy. Tým sa posunie základná disociačná rovnováha doprava.

Takže zmena pH (ak existuje) bude veľmi malá, pretože koncentrácia iónov OH je^- zostáva konštantná. Pufrovací efekt prestane, keď sa disociuje celá báza.

• Pridanie malého množstva silnej bázy:

Pridaná silná báza podlieha disociácii a uvoľňuje OH ióny^-. Pretože hydroxid horečnatý je slabá báza, bude mať horčík uvoľnený pri disociácii zo soli väčšiu tendenciu reagovať s OH^-:

Preto je nárast iónov OH^- je kompenzované proporcionálnym zvýšením Mg (OH)_{2 (aq)}. Vďaka tomu pH neprechádza zásadnými zmenami.

Tento efekt končí, keď sa spotrebuje všetok horčíkový katión.

Autor: Jennifer Fogaça
Vyštudoval chémiu

Zdroj: Brazílska škola - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/o-que-uma-solucao-tampao.htm