1426454c305002007975483801197 n

[YH-]

(Y1

(YH*J

'NM.NO,

aładysocjacji zasady wynosi: K, = ^L *-    - l^H^T JLOwTJ

*^Y1    2 ĆV3

[VI

f;0) przyjmujemy jako praktycznie stałe, stąd: [OH J = K, •

pOH = -logK,-^- = pK,+log^-!

, _(YH.j r    [Yj

pH 14-pOH 14-pK, -log

izic: pK, =-logK,

[Y] - stężenie słabej zasady

[YH‘] stężenie sprzężonego z. nią kwasu

r/yklad 2.39.

•bliczyć pil buforu otrzymanego przez zmieszanie 200 cm' 0,5 mol/dm'' roztworu odnego amoniaku z 300 cm' 0,1 mol/dm' roztworu Nll^NO,. K_MIjH;0 1.8-10 ' Rozwiązanie:

tan równowagi pomiędz.y sprzężonymi składnikami buforu amonowego opisuje równanie: 'ni, + H_JOoNH; +OH żyli: [Y| = c_SMi

[YH*] = c_m|. =_Cwv-0ł

n_M, 0.2 dm' -0.5 mol/dm’    ... j

C_MI =-- --- 0.2 mol/dm

V (0.2 + 0.3)dm’

"nh.no, 0,3 dm’-0,1 mol/dm’    ,

--—- ---0.06 mol/dm

V    (0.2 +■ 0,3) dm⁵

\> podstawieniu do równania Hendcrsona-Hassclbacha otrzymujemy:

płl = 14 - log 1.8• 10'⁵ - log — = 14- 4.74 -0,52 = 8,74 0.06

Odpowiedź: pH wynosi 8.74.

Bufor będący mieszaniną soli kwasu wicloprotonowego_

pH bufoni będącego mieszaniną dwóch soli kwasu wicloprotonowego (np. bufor fosforanowy) obliczamy analogicznie jak w przypadku bufom typu słaby kwas i sprzężona i nim zasada.

Przykład 2.40.

Obliczyć^- pil buforu fosforanowego sporządzonego przez zmieszanie ze sobą 0,5 dm' 0.2 mol/dm' NaH₂P<)₄ i 0.5 dni' 0.4 mol/dm' NajłlPO*

K, =7.5-10*

i

Rozwiązanie:

Stan równowagi pomiędzy sprzężonymi składnikami bufom opisuje równanie:

H.POj *H.Ooll,0‘ HPOj"

CMtPo₄'3 (ii

0,2mol/dm’ 0,5dm’

Odpowiedź: pil wynosi 7,43.

W przypadku roztworu buforowego kluczowym jest pytanie o to. jak duże ilości mocnego kwasu lub mocnej zasady mogą być wprowadzone do roztworu buforowego, aby ttrzymywał on stalą wartość pH. Jest to pytanie o tzw. pojemność buforową.

Pojemność buforowa to zdolność wiązania wprowadzonych do buforu jonów HjO‘ lub OH w związki słabo /dysocjowane, zależy ona zarówno od bezwzględnej wartości stężeń składników buforu jak i od ich wzajemnego stosunku. Bufor jest mniej wrażliwy na dodatek mocnej zasady, gdy znajduje się w nim nadmiar kwasu (odpowiedzialnego za wiązanie jonów Oli ). Nadmiar w buforze sprzężonej z tym kwasem zasady powoduje, że roztwór buforowy lepiej znosi dodatek kwasu (sprzężona zasada jest odpowiedzialna za wiązanie jonów H,0‘).

Należy jednak pamiętać, że zdolność zachowywania przez bufor określonej wartości pH pomimo dodatku kwasu czy zasady nie jest nieogranie/cata. Nadmiar wprowadzonych ■coów 11 * czy Ol I powoduje w końcu wyczerpanie się któregoś ze składników buforu:

•    jeśli cała ilość słabego kwasu zostanie przeprowadzona w sprzężoną z nim zasadę, roztwór ulegnie alkalizacji.

•    jeśli cala ilość sprzężonej ze słabym kwasem zasady ulegnie przeprowadzeniu w kwas, roztwór ulegnie zakwaszeniu.

Miarą pojemności buforowej jest liczba moli mocnego jednoprotonowego kwasu lub jednowodorotlenowej mocnej zasady potrzebna do zmiany pH I dm' roztworu buforowego o jedną jednostkę pil:

o _

ApH

Przyjmowana zmiana pH buforu o I jednostkę pil w odniesieniu do składników buforu sprowadza się do tego, że stosunek stężeń słabego kwasu do sprzężonej z nim zasady zmienia się w granicach:

a wiec. roztwory buforowe spełniają swoją funkcję w zakresie:

pK -1 S pH 5 pK 1

Rozcieńczanie wodą buforu w zasadzie nic zmienia wartości pH tego buforu. pH buforu raieży od stosunku stężeń składników butom, a te w równym stopniu ulegają zmianie v.Vn< rozcieńczania. W obl ezę- ic* dokładniejszych, gdy w równaniu Her.ćersera-