Так как

Из уравнения (6) видно, что при разбавлении буферной смеси в несколько раз числитель и знаменатель уменьшатся в одинаковой степени и концентрации ионов H+, а значит и рН не изменятся.

Практически не изменится рН буферной смеси при добавлении небольшого количества сильной кислоты или сильной щелочи.

Добавив сильную кислоту, мы введем дополнительно ионы Н+, но они

свяжутся анионами соли А- в слабо диссоциированную НА

Н+ + А- ↔ НА.

В результате концентрация ионов H+ почти не изменится.

Ионы ОН- щелочи будут соединяться с молекулами слабой кислоты

НА, образуя малодиссоциированную воду

НА + ОН- ↔ НОН + А-.

Таким образом, ионы ОН- тоже окажутся связанными, уменьшится количество кислоты НА, но она диссоциирует в небольшой степени и концентрация ионов H+, а значит и рН существенно не изменятся.

ПРАКТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

1.Приготовление буферных смесей.

Впять стаканов емкостью 50 мл наливают указанные в таблице объемы 0,1 N растворов уксусной кислоты и ее соли. Определяют рН в каждом стакане с помощью рН-метра и заносят в таблицу. Вычисляют рН каждой смеси и сравнивают с экспериментальными значениями.

Строят две кривые (см. рис.), откладывая пo оси ординат количества

миллилитров раствора соли СН3СООNа, а по оси абсцисс — величины рН. Полученной буферной кривой пользуются при составлении буферных смесей

стребующимся значением рН. (Константа диссоциации уксусной кислоты при 25°С равна 1,8.10-5, pK=4,76).

44

2. Влияние разбавления на рН буферного раствора

В стакане приготавливают буферную смесь из 15 мл 0,1 Н раствора СН3СООН и 15 мл 0,1 Н раствора CH3COONa; 6 мл этой смеси переносят в другой стакан и разбавляют 18 мл дистиллированной воды. В каждом стакане определяют рН с помощью рН-метра. Если значения рН одинаковы, следовательно, разбавление не изменяет рН буферного раствора.

3.Влияние добавления кислоты и щелочи на рН буферного раствора

Втрех стаканах приготавливают по 30 мл буферного раствора (см. предыдущий опыт). Затем в один стакан прибавляют 0,5 мл 0,1 Н раствора НСl, в другой. – 0,5 мл 0,1 Н раствора NaOH, а в третий – 0,5 мл дистиллированной воды, и в каждом определяют рН с помощью рН-метра. Если значения рН одинаковы, следовательно, небольшие количества кислоты

ищелочи не изменяют рН буферного раствора.

Рис. Буферная кривая

45

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1. Выведите формулы и рассчитайте рН:

а) смеси 0,1 М растворов NH4OH и NH4Cl; б) смеси 0,1 М растворов NaH2PO4 и Na2HPO4.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. Коровин Н.В. Курс общей химии. - М.: Высшая школа, 2001. – С. 230-231.

46