Bir tampon çözelti kuvvetli asitler veya kuvvetli bazlar ilave edildiğinde ortamın pH veya pOH'sinin değişmesini önlemek için kullanılan bir karışımdır.
İki tür arabellek çözümü vardır:
1. Eşlenik bazı ile zayıf asit karışımı;
2. Konjuge asit ile zayıf bazın karışımı.
Her birinin örneklerine ve ortama az miktarda güçlü asit veya baz eklendiğinde nasıl çalıştıklarına bakalım:
1. Eşlenik bazı ile zayıf asit karışımı:
Böyle bir çözelti oluşturmak için, zayıf asit, asitle aynı anyonun tuzu ile karıştırılır.
Örneğin, asetik asitten (H3CCOOH(İşte)) ve sodyum asetat (H3CCOONa(ler)). Her ikisinin de asetat anyonuna sahip olduğunu görün: (H3CCOO-(İşte)). Bu iyonların konsantrasyonu, pratik olarak büyük olan tuzun ayrışmasından kaynaklanmaktadır. Asit iyonizasyonu küçüktür.
Şimdi aşağıdaki ekleme olasılıklarında ne olduğuna dikkat edin:
- Az miktarda kuvvetli asit ilavesi:
Güçlü bir asidin eklenmesi, hidronyum iyonunun konsantrasyonunu arttırır, H3Ö+1ve asetik asit zayıf bir asit olduğundan, asetat anyonu proton için yüksek bir afiniteye sahiptir (H
+) hidronyum. Bu şekilde reaksiyona girerler ve daha fazla asetik asit oluşur:
Sonuç olarak, ortamın pH'ı pratik olarak değişmez. Ancak, daha güçlü asit eklenirse, tüm asetat anyonunun tükeneceği ve tamponlama etkisinin sona ereceği zaman gelecek.
- Az miktarda güçlü baz ilavesi:
Güçlü bir bazın eklenmesi, OH iyonlarının konsantrasyonunu arttırır.-. Ancak bu iyonlar H iyonları tarafından nötralize edilir.3Ö+1 asetik asidin iyonlaşmasında açığa çıkan:
Bu reaksiyonla, H iyonlarının konsantrasyonu3Ö+1(İşte) azalacak ve asit iyonlaşmasını artırma anlamında dengede bir yer değiştirme olacak ve bu nedenle çözeltinin pH değişimi çok küçük olacaktır. H iyonlarının konsantrasyonu3Ö+1(İşte) pratikte sabit olacaktır.
Bu durumda tamponun bir limit kapasitesi de vardır. Bu nedenle, daha fazla baz eklersek, asitin iyonlaşması dengesi, tüm asit tükenene kadar iyonlaşmasına doğru daha fazla kayar.
2. Zayıf bir bazın eşlenik asit ile karışımı:
Bu tip tampon çözelti, zayıf bir baz ve baz ile aynı katyonu içeren bir tuz çözeltisinden oluşur.
Örneğin, magnezyum hidroksit, MgOH tarafından oluşturulan bir tampon çözeltisini düşünün.2(sulu) (zayıf baz) ve magnezyum klorür, MgCl2(ler) (tuz). Her ikisi de katyon magnezyum içerir (Mg2+(İşte)). Ortamda bulunan magnezyum iyonlarının hemen hepsi, bazın ayrışması zayıf olduğundan tuzun ayrışmasından türetilir:
- Az miktarda kuvvetli asit ilavesi:
Bu durumda H iyonları3Ö+1 kuvvetli asit ilavesinden gelen OH iyonları tarafından nötralize edilecektir.-, zayıf baz ayrışmasından geliyor. Bu, baz ayrışma dengesini sağa kaydıracaktır.
Böylece, pH değişimi (varsa) çok küçük olacaktır, çünkü OH iyonlarının konsantrasyonu- sabit kalır. Tüm baz ayrıldığında tamponlama etkisi sona erecektir.
- Az miktarda güçlü baz ilavesi:
Eklenen güçlü baz, OH iyonlarını serbest bırakarak ayrışmaya uğrar-. Magnezyum hidroksit zayıf bir baz olduğundan, tuzdan ayrışma üzerine salınan magnezyum, OH ile reaksiyona girme eğiliminde olacaktır.-:
Bu nedenle, OH iyonlarındaki artış- Mg(OH)'deki orantılı artışla dengelenir2(sulu). Sonuç olarak, pH önemli değişikliklere uğramaz.
Bu etki, tüm magnezyum katyonu tüketildiğinde sona erer.
Jennifer Foğaça tarafından
Kimya mezunu
Kaynak: Brezilya Okulu - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/o-que-uma-solucao-tampao.htm
