КИСЛОТЫ И ОСНОВЫ

2. Протолітична равновесие

2.5. Буферные растворы

Смесь слабой кислоты и связанной основы, или слабого основания и его связанной кислоты характеризуется тем, что ее водородный показатель при добавлении не очень большой количества ионов гідроксонію или гидроксид-ионов практически не меняется.

Растворы, показатель pH которых по отношению к кислотам и щелочам остается стабильным, называют буферными растворами.

Пример. Смесь етанової кислоты и натрий ацетата называют ацетатним буфером. Натрий ацетат при этом полностью дисоціюється и образует ацетат-ионы, которые выполняют роль связанной основы для молекул етанової кислоты.

Пример. Смесь аммиака и аммоний хлорида является амоніачним буфером. Аммоний хлорид при этом полностью диссоциирует, образуя ионы аммония, которые выполняют роль связанной кислоты для молекул аммиака.

Значение pH буферов

Значение pH буферного раствора основывается на соответствующей равновесии протолізу:

В этом случае - в отличие от случаев использования чистой кислоты или чистой основы - концентрации соответствующих диссоциированных ионов не одинаковые:

В результате логарифмирования получим значение pH или рОН:

Можно сделать следующие упрощения:

♦ поскольку кислота, а также основа В мало дисоційовані, концентрация недисоційованої кислоты или основания соответствует начальной концентрации:

с(НА) ≈ с(кислота) или с(В) ≈ с(основа);

♦ поскольку соответствующая добавлена соль полностью дисоційована, концентрация связанной основания или кислоты соответствует концентрации добавленной соли:

с(А^-) ≈ с(соль) или с(ВН⁺) ≈ с(соль).

Для буферного раствора правильные уравнения:

Пример. Значение pH ацетатного буфера для 1-молярных растворов етанової кислоты и натрий ацетата pH = 4,76 + + log 1 = 4,76.

Значение рОН амоніачного буфера для 1-молярных растворов аммиака и аммоний хлорида рОН = 4,75 + log 1 = = 4,75. Отсюда значение pH = 14 - рОН = 9,25.