Buffert-lösning det är en homogen blandning som inte ändrar pH eller pOH när små mängder stark syra eller stark bas tillsätts till denna blandning. Blandningen ändrar dock inte pH eller pOH endast om den har en av de två sammansättningarna nedan:
Plugg syra (pH mindre än 7):
Den har svag syra blandad med en salt- löslig som har samma anjon, såsom cyanvätesyra (HCN) och kaliumcyanid (KCN), som har samma cyanidanjon (CN).
Grundläggande buffert (pH högre än 7):
Bas svagt blandad med ett salt som har samma katjon, såsom zinkhydroxid [Zn(OH)2] och zinkklorid (ZnCl2), som har samma zinkkatjon (Zn+2).
Det är viktigt, för att förstå vilken inverkan en buffertlösning har på att ta emot en stark syra eller bas, att komma ihåg när syror och baser anses vara starka:
→ Rangordning av baser vad gäller styrka
stark: baser med kemiska grundämnen från familjerna IA (alkalimetaller) och IIA (alkaliska jordartsmetaller), med undantag av magnesium;
svag: baser som har grundämnet magnesium och en annan, så länge den inte tillhör familjerna IA och IIA.
→ Klassificering av syra för styrka
a) För hydrater (syrefria syror):
stark: endast HCl, HBr och HI;
moderater: Endast HF;
svag: någon annan hydroxid.
b) För oxysyror (syror med syre):
stark: när subtraktionen av antalet syre med antalet väten är lika med eller större än 2;
moderater: när subtraktionen av antalet syre med antalet väten är lika med 1;
svag: när subtraktionen av antalet syre med antalet väten är lika med eller mindre än 0.
Påverkan av att lägga till en stark bas till en buffert
För att förklara, låt oss använda buffert-lösning bildad av zinkhydroxid [Zn(OH)2] och det lösliga saltet av zinkklorid (ZnCl2), som kommer att få en liten mängd stark natriumhydroxid (NaOH) bas. Se balanserna i denna buffertlösning:
Basdissociationsjämviktsekvation
Balansen flyttas åt vänster eftersom basen är svag.
Saltdissociationsjämviktsekvation
Balansen skiftar åt höger eftersom salt är lösligt.
Den starka basen har följande balans:
Basdissociationsjämviktsekvation
Balansen flyttas åt höger eftersom basen är stark.
Den tillsatta starka basen frigör hydroxidanjonen (OH) i vatten-), som har hög affinitet för zinkkatjoner (Zn+2) från saltet i den andra jämvikten. Sambandet mellan hydroxid och zink bildar zinkhydroxid:
basbildningsekvationen
Så OH- av bas minskar mängden zink i den andra jämvikten och ökar mängden bas [Zn(OH)2], vilket får den att dissociera ytterligare och frigöra Zn-katjoner+2 i den första jämvikten. Eftersom vi inte kommer att ha en förändring i mängden hydroxid i mediet, ändras därför inte pH.
Påverkan av att tillsätta en stark syra till en buffert
För att förklara, låt oss använda bufferten som bildas av zinkhydroxid [Zn(OH)2] och av det lösliga saltet av zinkklorid (ZnCl2), som kommer att få en liten mängd jodvätesyra (HI), som är stark. Se saldonen som finns i locket:
Basdissociationsjämviktsekvation
Balansen flyttas åt vänster eftersom basen är svag.
saltbalansekvationen
Balansen flyttas åt höger eftersom salt är lösligt.
Stark syra har följande balans:
Syrabalansekvation
Balansen flyttas åt höger eftersom syran är stark.
Den tillsatta syran producerar hydroniumkatjonen i vatten (H+), som har hög affinitet för hydroxidjoner (OH-) från basen. Sambandet mellan hydronium och hydroxid bildar en vattenmolekyl:
vattenbildningsekvationen
Så H+ syra minskar mängden hydroxider i den första jämvikten, vilket ökar basdissociationen. Eftersom vi inte kommer att ha en förändring i mängden hydroxid i mediet, ändras därför inte pH.
Av mig Diogo Lopes Dias
Källa: Brasilien skola - https://brasilescola.uol.com.br/o-que-e/quimica/o-que-e-uma-solucao-tampao.htm