7 Буферные растворы

Буферные растворы – это растворы, при добавлении к которым небольших количеств сильных кислот или щелочей значение рН не изменяется

А+ВАВ

рН=8

Буферные растворы являются 2-х компонентные системами и содержат:

– слабую к-ту и соль, образованную этой к-той и сильным основанием

Пример: Ацетатный буфер– СН₃СООН (слабая к-та) + СН₃СООNa

– Сильным основанием и слабой к-той: NaOH + H₃BO₃

– Слабым основанием и солью, образованной этим основанием и сильной кислотой.

Пример: Аммиачный буфер – NH₄OH + NH₄CL;

– Смесью солей.

Каждый буферный раствор поддерживает рН в строгом определенном диапазоне.

Например: Буферный раствор: СН₃СООН + СН₃СООNa, диапазон значений рН 3,85,6.

Конкретные значения рН зависит от соотношения компонентов.

Буферные растворы на основе оснований от 911.

Механизм действия буферных растворов

Действие буферных растворов основано на том, что что содержащиеся в них ионы связывают протоны и гидроксид-ионы, вводимые в р-р в малодиссоциированные соединения.

Рассмотрим механизм действия ацетатного буфера

СН₃СООН  СН₃СОО^– + Н⁺

(слабый электролит)

СН₃СООNa  СН₃СОО^– + Na⁺

(сильный электролит)

Если добавить Н⁺, то протоны связываться будут с СН₃СОО^– и образовываться будет кислота.

Если добавить ОН^–, то гидроксид-ионы связываться будут с Н⁺ и образовываться будет Н₂О, до определенного времени, а потом начнут накапливаться ОН^– и изменится рН

Степень практической независимости рН от добавок кислоты или щелочи называют емкостью буферного раствора.

Емкость буферного раствора соответствует количеству эквивалентов силь­ной кислоты или сильного основания, которое необходимо доба­вить к 1 л раствора, чтобы его рН изменилось на 1. Емкость бу­ферного раствора возрастает при увеличении начальных концен­траций его компонентов и максимальна при их равенстве.

9 Гидролиз. Степень гидролиза. Константа гидролиза

Гидролиз –это разложение какого-либо вещества под действием воды.

Рассмотрим частный случай гидролиза - гидролиз солей. Гидролиз соли представляет собой реакцию, обратную реакции нейтрализации. Так, если гидролизуется соль, состоящая из ка­тиона А и аниона В (для простоты примем их однозарядными), то имеет место обратимая реакция:

Чтобы гидролиз протекал необходимо, чтобы образовывался осадок.

Возможны, 3 варианта гидролиза:

– соль должна быть образована слабой кислотой и сильным основанием;

– соль должна быть образована слабым основанием и сильной кислотой;

– соль должна быть образована слабым основанием и слабой кислотой.

Соль образованная сильным основанием и сильной кислотой не подвергается гидролизу.

Количественными параметрами, характеризующими гидролиз является степень гидролиза (h) и Константа гидролиза (К_h)

Степень гидролиза

Степень гидролиза (h) – это отношение числа молекул соли, подвергшихся гидролизу к общему числу молекул соли введенных в раствор. Степень гидролиза может быть выражена в долях от нуля до единицы или в процентах.

Степень гидролиза зависит от следующих факторов:

– природы соли. Чем более слабым электролитом является соль, тем сильнее идет гидролиз;

– концентрации соли. Чем меньше концентрация соли, тем меньше идет гидролиз;

– температуры. Чем выше температура, тем сильнее идет гидролиз;

– добавление к соли других веществ.

Если добавляемое вещество связывает продукты гидролиза, то гидролиз усиливается.

Если добавляемое вещество связывает исходные вещества или увеличивает концентрацию продуктов гидролиза, гидролиз ослабевает.

Константа гидролиза

Более универсальной характеристикой является Константа гидролиза (К_h,).

Константа гидролиза (К_h,) не зависит от концентрации соли и является постоянной для данной соли при данной температуре. Так как в разбавленных растворах концентрацию воды можно считать по­стоянной, то ее не записывают в выражение для константы, а вводят в численную величину К_h,наподобие того, как это дела­лось в случае К_w.

Рассмотрим три типичных случая гидролиза солей, причем для простоты катион и анион примем однозарядными.