Определение буферной емкости

1. Приготовьте две порции фосфатного буфера, содержащие по 10 мл запасных растворов (0,025 М).

2. Измерьте рН в каждой порции раствора. Результаты занесите в таблицу.

3. Добавьте к одному раствору 20 мл дистиллированной воды, а к другому 20 мл 0,1 М раствора KCl, измерьте рН, занесите данные в таблицу. Сравните полученные значения и сделайте вывод.

4. Приготовьте две новые порции буферного раствора и добавьте в них по 5 мл 0,1 М растворов соляной кислоты или гидроксида натрия порциями по 0,5 мл. Измерьте рН после каждой добавки и занесите результаты в таблицу. Вычислите буферные емкости раствора по кислоте и щелочи.

5. Повторите измерения, используя раствор KCl вместо буферного раствора.

Буферную емкость можно оценить по формулам, приведенным в теоретической части описания задачи.

Кроме того, буферная емкость может быть вычислена также относительно кислоты (β_a) или основания (β_b). Обозначая через C_a и V_a (C_b и V_b) концентрацию добавленной кислоты (щелочи) и ее объем и используя определение буферной емкости, можно записать:

, , где рН₁ и рН₂ – начальное и конечное значение рН, V_sol – объем буферного раствора, V_a (V_b) – объем добавленной кислоты (щелочи).

4. Контрольные вопросы

1. Дайте определение понятию буферная система

2. В чем заключается буферное действие?

3. Приведите примеры буферных систем, имеющих рН >7 и рН<7. Укажите сопряженные протолитические пары.

4. Какие существуют способы приготовления буферных растворов?

5. Приведите три способа приготовления фосфатного буфера, содержащего дигидрофосфат- и гидрофосфат-ионы.

6. Какие из перечисленных веществ и в каких сочетаниях можно взять для приготовления буферных растворов: аммиак, уксусная кислота, соляная кислота, гидроксид калия, дигидрофосфат натрия, гидрофосфат калия. Какие условия должны при этом выполняться?

7. От каких факторов зависит рН буферного раствора? Уравнение для расчета рН буферного раствора.

8. Разберите на примере гидрофосфатного буфера механизм его действия при добавлении небольших количеств НСl и КОН.

9. Разберите на примере аммиачного буфера механизм его действия при добавлении небольших количеств НNO₃ и NaОН.

10. Уравнения для расчета рН буферного раствора при добавлении небольших количеств сильной кислоты или сильного основания.

11. Что называется зоной буферного действия?

12. Дайте определение понятиям: буферная емкость по кислоте; буферная емкость по основанию.

13. От каких факторов зависит буферная емкость раствора?

14. Как изменяются рН и буферная емкость раствора при его разведении?

15. Как экспериментально определяют буферную емкость?

16. Как теоретически можно определить буферную емкость?

17. Как можно оценить соотношение между буферной емкостью по кислоте и буферной емкостью по основанию?

18. Перечислите наиболее важные буферные системы организма, укажите компоненты, которые их составляют.

19. Покажите на конкретном примере взаимодействие гемоглобиновой и гидрокарбонатной буферных систем в организме.

20. Объясните, почему большинство буферных систем организма имеет буферную емкость по кислоте больше, чем по основанию.