Студопедия

КАТЕГОРИИ:


Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748)

Буферные системы




Буферная система (БС) – это равновесная система, поддерживающая постоянство рН при добавлении небольшого количества кислоты или основания, разбавлении водой.

1 тип: это протолитические системы, состоящие из раствора слабой кислоты и избытка сопряженного с ней основания.

СН3СООН + НОН ↔ СН3СОО- + Н3О+

кислота основание сопряж. основание сопряж. кислота

СН3СООNa ↔ СН3СОО- + Na+

соль избыток сопряж

основания

Примеры буферных систем: СН3СООNa / СН3СООН – ацетатная; NaHCO3 /H2CO3 – бикарбонатная; Na2CO3 /H2CO3 – карбонатная; Na2HPO4 / NaH2PO4 – фосфатная; белковая; гемоглобиновая.

Механизм действия. Если в ацетатную буферную систему ввести некоторое количество кислоты, то она сразу же будет взаимодействовать с ацетатом натрия, образуя кислоту буферной системы и соль, которые не изменят рН среды.

СН3СООNa / СН3СООН + HCl → СН3СООН + NaCl

При добавлении щелочи гидроксид ионы будут взаимодействовать с кислотой, образуя соль буферной системы и воду, которые не изменят рН среды.

СН3СООNa / СН3СООН + NaОH → СН3СООNa + Н2О

Действие буферной системы будет определяться соотношением ее компонентов.

СН3СООН ↔ СН3СОО- + Н+

Кд = [СН3СОО-]·[Н+] / [СН3СООН]

+] = Кд · [СН3СООН] / [СН3СОО-]

-lg[Н+] = -lg Кд · -lg ([СН3СООН]/[СН3СОО-])

рН = рКа - lg ([СН3СООН]/[СН3СОО-])

рН = рКа - lg (Скислотысоли) = рКа + lg (Ссоли / Скислоты) – уравнение для расчета рН БС.

Буферная система может состоять из двух солей, но одна из них будет выполнять роль кислоты, например фосфатная БС - Na2HPO4 / NaH2PO4 – соль/кислота.

 

 

2 тип: это протолитические системы, состоящие из раствора слабого основания и избытка сопряженной с ним кислоты или соли сильной кислоты.

NH3 + HOH ↔ NH4+ + OH-

основание кислота сопряж. кислота сопряж. основание

NH4Cl ↔ NH4+ + Cl-

соль избыток сопр.

кислоты

NH4ОН / NH4Cl – аммиачная БС, состоит из слабого основания и соли сильной кислоты.

Механизм действия. Если в аммиачную буферную систему ввести некоторое количество кислоты, то она сразу же будет взаимодействовать с основанием, образуя соль и воду, которые не изменят рН среды.

NH4ОН / NH4Cl + HCl → NH4Cl + Н2О

При добавлении щелочи гидроксид ионы будут взаимодействовать с солью, образуя основание и соль, которые не изменят рН среды.

NH4ОН / NH4Cl + NaОH → NH4ОН + NaCl

Действие буферной системы будет определяться соотношением ее компонентов.

NH4ОН → NH4+ + OH-

рН = 14 – рКв + lg (Соснованиясоли)

 

Способность буферной системы сохранять постоянство рН ограниченно, то есть прибавлять кислоты и щелочи не изменяя рН можно лишь в пределах буферной ёмкости. З она буферного действия – интервал значений рН, где сохраняется действие БС.

рН = рКа ± 1

Количественно буферное действие характеризуется буферной ёмкостью - В, которая равна количеству вещества эквивалента сильной кислоты или сильного основания, которое нужно добавить к 1 л буферного раствора, чтобы изменить значение рН на единицу.

Ва = n(fэ)кислоты / (Vбуферного раствора∙∆рН) = (С(fэ)кислоты∙Vкислоты) / (Vбуферного раствора∙(рН2 – рН1))

Вв = n(fэ)основания / (Vбуферного раствора∙∆рН) = (С(fэ)основания∙Vоснования) / (Vбуферного раствора∙(рН2 – рН1))




Поделиться с друзьями:


Дата добавления: 2014-01-05; Просмотров: 909; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы!


Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет



studopedia.su - Студопедия (2013 - 2024) год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав! Последнее добавление




Генерация страницы за: 0.009 сек.