skanuj0088

172 S. Kówmmagj join>»c w m/ckriczonych roitworodi wodnydi

Odpowiedź

Dodatek 1 mola kwasu HCI do 10 dm¹ wody, roztworu kwasu mrówkowego lub buforu octanowego obniża pH odpowiednio do wartości:

Elektrolit	Wartość pH
	przed dodaniem HCI	po dodaniu HCI
woda	7,00	1,00
roztwór kwasu mrówkowego	3,43	1,00
bufor octanowy	4,65	4,03

Ten sam dodatek kwasu solnego do wody i kwasu mrówkowego spowodował znaczny wzrost kwasowości tych roztworów. W przypadku roztworu buforowego zmiana pH jest nieznaczna.

Roztwór kwasu octowego 1 octanu sodu jest przykładem roztworu buforowego. Bufory powstają przez zmieszanie w wodzie dwóch składników, z których jeden zawiera (ub Jest) słaby kwas, a drugi sprzężoną z nim zasadę. Na przykład:
	Składnik /	Składnik 2	Bufor
	CHfCOOH	CHiCOCT	octanowy CH3COOH + CHiCOONa
	HCOOH	HCOCT	mrówczanowy HCOOH + HCOONa
	fflf	nh3	anionowy NH4CI +'NHj
	HCOf	co/-	węglanowy •'<- ■ NaHCOy + NaiCOy
	NjPOi	HPOf~	fosforanowy NałłjPO4 1 NajHPO*

Cechą charakterystyczną roztworów buforowych jest zdolność przeciwdziałania zmianom wartości pff podczas dodawania do nich niewielkich ilości kwasów i zasad. O własnościach buforujących decyduje równowaga reakcji:

A + HjO + ffjO*. gdzie: A — kwas (składnik „ 1 ” buforu),

B - zasada sprzężona z kwasem A (składnik„2” buforu).

Wprzypadku buforu octanowego jest to reakcja (10.22).

Dodatek kwasu do buforu powoduje cofnięcie protolizy słabego kwasu. Dodatek zasady — odwrotnie - zwiększa stężenie zasady B. Zmianie ulegąją więc stężenia kwasu i zasady. O wartości pH buforu zgodnie z równaniem (9.24) decydują dwa wyrażenia: pK_a i log cfc_a, Stała protolizy K_ajest funkcją tylko temperatury i nie zależy od stężeń poszczególnych składników roztworu. Jest to składnik stały wyrażenia na wartość phi buforu.

Dodatek kwasu lub zasady zmienia zgodnie ze wzorami (10,45) i (JO,46) wartość licznika i mianownika w wyrażeniu drugim. Również dodatek wody spowoduje zmianę stężenia soli i kwasu. Jednak wartość logarylmu całego ułamka nie ulega znacznej zmianie, co wynika z własności funkcji logarytmicznej.

Działanie stabilizujące pff roztworu Jest ograniczone i zależy od stężenia składników biforu. Wielkością charakteryzującą zdolność buforu do przeciwdziałania czynnikom zmieniającym pff jest pojemność buforowa. Jest to liczba I moli mocnego kwasu lub zasady, która wprowadzona do I dm³ roztworu I buforowego powoduje zmianę jego pff o jeden.

W przykładzie 10C do i dm³ roztworu buforu należy dodać 0,144 mola HCI, aby pH obniżyło się o 1,0, czyli do wartości pH =* 3,65, co można obliczyć przekształcając równanie (10.35):    ’    '    ■'“*

(10.47)

2    ^CH₃0+ +^CHiO^~^K» ’(^ł°»

^k« ^{+ c}k₃o’

gdzie: c_||0. =* 10“^5>M = 2,2410^ moi/dm³.