Буферные растворы. Буферные растворы – это растворы, рН (концентрация ионов водорода) которых сохраняется практически постоянной при разбавлении или при добавлении небольших

Буферные растворы – это растворы, рН (концентрация ионов водорода) которых сохраняется практически постоянной при разбавлении или при добавлении небольших количеств серной кислоты или сильного основания.

Буферным действием обладают:

1) Система слабая кислота – её соль с сильным основанием, а также сочетание кислой и средней солей слабых кислот или двух кислых солей. Примеры:

Система	Область буферного действия
СН3СООН/СН3СООNa	pH: 3,8-5,8
H2CO3/NaHCO3	pH: 5,4-7,4
NaHCO3/Na2CO3	pH: 9,3-11,3
NaH2PO4/Na2HPO4	pH: 6,2-8,2

2) Система слабое основание – его соль с сильной кислотой:

NH3×H2O/NH4Cl

pH: 8,2-10,2

3) Ионы и молекулы амфолитов – аминокислотные и белковые системы.

Буферная емкость почв:

В почвах катионы водорода, приносимые дождевой водой или образующиеся в результате жизнедеятельности, вытисняют из твердой фазы Са²⁺. В результате почва приобретает определенную буферную емкость – при добавлении щелочных веществ ионы Н⁺, связанные с твердой фазой почвы, переходят в почвенный раствор, компенсируя потери этим раствором ионов Н⁺ при нейтрализации щелочами. Из кислых глинистых материалов наибольшей буферной емкостью обладают минералы, монтриллонит Na_0,7(Al_3,3Mg_0,7)(Si₈O₂₀)×nH₂O.

Буферная емкость океана:

Мировой океан обладает огромной буферной емкостью, потому, что он является открытой системой. Основная буферная реакция – равновесие при диссоциации угольной кислоты:

H₂CO₃ H⁺+HCO,

При понижении кислотности происходит дополнительное поглощение углекислого газа из атмосферы с образованием кислоты:

CO₂+Н₂О H₂CO_3,

При повышении кислотности происходит дополнительное растворение карбонатных пород (раковины, меловые отложения в океане); этим компенсируется убыль гидрокарбонатных ионов:

H₂+CO HCO,

СаCO₃ Са²⁺+CO.

Твердые карбонаты переходят в растворимые гидрокарбонаты. Именно этот процесс химического растворения избыточного углекислого газа противодействует “парниковому эффекту” – глобальному потеплению из-за поглощения углекислым газом теплового излучения Земли.

Буферная емкость измеряется количеством кислоты или щелочи (моль или моль эквивалентов), добавление которого к 1л буферного раствора изменяет рН на единицу.

Механизм буферного действия хорошо описан в рекомендованной литературе [1], поэтому приведем только готовые формулы для расчета рН:

Для кислотного буфера рН=рK_кисл + l g[соль]/[кислота], (11.13)

Для основного буфера рН=14-рK_осн - lg[соль]/[основание], (11.14)

где pK_кисл и рK_осн – соответственно отрицательные десятичные логарифмы констант диссоциации слабой кислоты и слабого основания.

Кислотно – основными индикаторами называют вещества, меняющие свою окраску в определенной области рН раствора: лакмус (рН = 6-8), фенолфтаилин (рН = 8,2-10), метиловый оранжевый (рН = 4,2-6,3).

Дата добавления: 2014-01-04