Приготовление буферных растворов.

Буферными называют растворы, одновременно содержащие слабую кислоту и ее соль (слабое основание и его соль) и обладающие свойством сохранять практически неизменной концентрацию ионов водорода при разбавлении, добавлении небольших количеств кислот или щелочей. Для любой слабой кислоты НА:

Кдис.кисл.	=	Н+ А-	;	Н+	=	Ккисл НА	.
		НА				А-

При добавлении к раствору слабой кислоты раствора сильного электролита (соли этой кислоты) концентрация аниона А^- значительно возрастает за счет диссоциации соли. Так как сильные электролиты диссоциируют практически полностью, то концентрацию аниона А^- можно считать равной концентрации соли: А^- = соли. Концентрацию недиссоциированной части слабой кислоты можно приравнять к общей концентрации кислоты, пренебрегая очень малой долей распавшихся молекул: НА = кисл.

Отсюда:	Н+	=	Ккисл кисл
			соли

Буферная емкость раствора характеризует способность буферного раствора поддерживать постоянное значение рН при добавлении кислоты или щелочи. Буферную емкость раствора выражают количеством кислоты или щелочи, которое необходимо добавить к 1 л буферного раствора, чтобы понизить или повысить рН раствора на единицу. Добавление к буферному раствору кислоты понижает, а добавление щелочи увеличивает рН раствора.

Буферная емкость раствора тем больше, чем выше концентрация его компонентов:

В лабораторной практике и в ряде технологических процессов встречается необходимость работы с растворами, способными сохранять рН практически постоянными, не изменяющимся от разбавления раствора и от добавления некоторых количеств (в определенных пределах, то есть соответственно «буферной емкости» растворов) сильных кислот и оснований.

Например, смесь слабой кислоты с солью, образованной этой кислотой и сильным основанием:

СН₃СООН + СН₃СООNa,

NH₃  H₂O + NH₄Cl

слабое основание NH₃  H₂O и соль, образованная этим основанием и сильной соляной кислотой - NH₄Cl.

Способность буферных растворов или смесей поддерживать практически постоянный рН основана на том, что входящие в них компоненты связывают I⁺ - ионы кислот или ОН^- - ионы оснований, вводимых в раствор или образующихся в результате реакции, протекающей в этом растворе. Например:

CH₃COOH  CH₃COO^- + H⁺ (слабая кислота),

CH₃COONa  CH₃COO^- + Na⁺ (сильный электролит)

при добавлении сильной кислоты Н⁺ связываются СН₃СОО^- в недиссоциированные молекулы СН₃СООН, поэтому концентрация Н⁺ ионов в растворе не увеличивается; при добавлении же щелочи, ОН^- которой связывают Н⁺ в Н₂О, рН остается практически неизменным.