17. Типы буферных систем. Расчет рН в буферных системах. Буферная ёмкость и факторы, влияющие на величину буферной емкости.

Буферные системы – это равновесные системы, способные поддерживать постоянство рН при разбавлении раствора или при добавлении к нему некоторого количества сильной кислоты или щелочи.

Типы буферных систем

1. Буферные растворы, содержащие сильную кислоту pH=0-3

pH=-lg([H+]1 + [H+]2)

2. Буферные растворы, содержащие сильное основание ph=11-14

pH=14+lg([H+]1+ [H+]2)

3. Буферные растворы, содержащие слабую кислоту и соль слабой кислоты и сильного основания ph=4-7

CH3COOH и CH3COONa

Применяется уравнение Гендерсона-Хассельбаха pH= pKaHA + lg(nMA/nHA)

Уравнение позволяет узнать pH, рассчитать изменение pH, посчитать отношение nHA при заданном pH

4. Буферные растворы, содержащие слабое основание и соль слабого основания и аниона сильной кислоты pH=7-10

NH4OH и NH4Cl

5. Буферные растворы, состоящие из смеси многопротонных кислот 

Na2CO3 и NaHCO3 или Na2HPO4 и NaH2PO4

Одна из солей выступает в роли кислоты 

pH=pKa(кисл) + lg (Cсоль1/С кисл соль) 

pH зависит от: природы буфера и соотношений концентраций в системе

Буферная ёмкость - способность буферного раствора поддерживать постоянное pH

π - характеризуется количеством молей сильной кислоты/основания, которое требуется ввести в 1 л буф р-ра, чтобы pH изменилось на 1

Зависит от концентрации компонентов системы, от величины константы кислотности (если подходят 2 кислоты, выбираем ту, у которой больше) 

18. Важнейшие буферные растворы, используемые в практике химического анализа. Расчет буферной емкости.

Буферные растворы широко применяются в химическом анализе в тех случаях, когда по условиям опыта химическая реакция должна протекать при соблюдении точного значения pH, не меняющегося при разбавлении раствора или при добавлении к нему других реагентов. Например, при проведении реакции окисления-восстановления, при осаждении сульфидов, гидроокисей, карбонатов, хроматов, фосфатов и др

 Ацетатный буферный раствор (CH3COONa и CH3COOH)  применяют при осаждении осадков, не осаждаемых в кислых или щелочных растворах.

Аммиачно-аммонийный буферный раствор (NH3 и NH4CI) применяют при осаждении карбонатов бария, стронция, кальция и отделения их от ионов магния;

Формиатный буферный раствор (HCOOH и HCOONa) применяют при отделении ионов цинка, осаждаемых в виде  в присутствии ионов кобальта, никеля, марганца, железа, алюминия и хрома.

Фосфатный буферный раствор (Na2HP04 и NaH2PO4) используют при проведении многих реакций окисления — восстановления.

Буферная система должна удовлетворять определенному качественному составу, а ее компоненты должны присутствовать в растворе в определенных количествах, так как действие буферных смесей зависит от соотношения концентраций их компонентов

Буферная ёмкость - способность буферного раствора поддерживать постоянное pH

π - характеризуется количеством молей сильной кислоты/основания, которое требуется ввести в 1 л буф р-ра, чтобы pH изменилось на 1

Зависит от концентрации компонентов системы, от величины константы кислотности (если подходят 2 кислоты, выбираем ту, у которой больше)