этому могут присоединять или отщеплять протоны. Вызванная этим погрешность может быть значительной при микротитровании.

4.2.5. Буферы

Наиболее важное применение кислотно-основных систем обусловлено их буфе-рирующей способностью. Многие химические реакции сопроюждаются выделением протонов (в водных растворах — ионов гидроксония) или гидроксид-ионов. Бели они остаются в сфере протекания реакции, наблюдается соответствующее изменение рН. Но если в растворе присутствует буфер, то его компоненты реагируют с выделяющимися ионами водорода или гидроксид-ионами и в результате рН изменяется незначительно. Буферы состоят из смеси слабой кислоты и сопряженного основания.

□ рН-буфер состоит из смеси слабой кислоты и сопряженного основания. Пример

Буферное действие лучше всего продемонстрировать на практическом примере. Равновесия в растворе многоосновной фосфорной кислоты характеризуются приведенными ниже константами:

НзР04 V± Н2РОГ + Н+, рКл « 2 (4.2-53)

Н2РОГ 7± НРО4" +Н+, рКл и 7 (4.2-54)

НР02~ ^ РО4" +Н+, рКшл » 12,5 (4.2-55)

Запишем выражение для константы второго равновесия (рКцъ s=t= 7)

Приготовим буферный раствор, растворив в 1 л воды 10*"1 моль Na2HP04 и 10_1моль ЫаНгР04. Полученный раствор содержит ОДМ Н2РО4 и ОДМ НРО^", а общая концентрация фосфата 0,2 М.

Добавим к этому раствору 1П~3 моль НС1. Если это количество НС1 добавить к 1л чистой воды, то концентрация ионов водорода станет равной 10~3М, а рН 3,0. В фосфатном буферном растворе свободные ионы водорода прореагируют с НРО^- и в результате образуются ионы Н2РО7.

НРСЗ" + Н+ НзРОГ (4.2-57)

Эта реакция демонстрирует принцип Ле Шателье. Положим, что в результате реакции расходуется Ю-3 моль Н+, поэтому

[HPO*-] = 0,100 - 0,001 = 0,099 М

[НзРОГ] = 0,100 + 0,001 = 0,101 М

и [Н+] = 1 ■ Ю-7§£§§ = 1,0202 - Ю-7 М.

Из добавленных ДО-3 моль НС1 не прореагировало только 2,02 • Ю-9 моль и после добавления кислоты в результате установился рН 6,99. Видим, что 0,2 Ы фосфатный буфер отлично сопротивляется добавленному количеству кислоты. Аналогичные расчеты рН после добавления 10_3 моль NaOH дали бы значение рН 7,01.

Copyright © 2007-2012 Zomber.Ru

Использование материалов сайта возможно при условии указания активной ссылки
Решить химию