354

A    r ). (Uimm :t«u

KW rmhni v>. o ty un rws w:

354    11 RÓWNOWAGI W ROZTWORACH ELEKTROLITÓW KWASY I ZASADY

wodorowych i pH roztworu. Roztwór taki ma ponadto dwie ważne cechy. Po pierwsze stężenie jonów wodorowych nie ulega w nim zmianie w trakcie rozcieńczania, stosunek c\mJc_m pozostaje bowiem nic zmieniony. Po drugie dodatek mocnych kwasów lub zasad, wywołujący znaczne zmiany pił czystej wody. zmienia pH mieszaniny kwasu octowego i octanu tylko nieznacznie. Wprowadzenie do I L czystej wody I ml. kwasu solnego o stężeniu I mol L~‘ obniża jej pH z 7 do 4. W roztworze o tej samej objętości, zawierającym na przykład I mol CH.COOH i I mol CHtCOONa, jony wodorowe pochodzące z dysocjacji kwasu solnego (wprowadzone w ilości 0.001 mol L ') zostaną usunięte w reakcji

CH-.COO + H.O- W CH.COOH f H-0

Stężenie jonów octanowych zmniejszy się wówczas od wartości 1 mol L ¹ do wartości 1 - 0,001 = 0,999 mol -1.”¹. Równocześnie stężenie niczdysocjowancgo kwasu wzrasta z 1 mol L ¹ do 1.001 mol L '. Stosunek    wynoszący początkowo I zmniejsza

się do 0,9991. Początkowe plI roztworu, obliczone na podstawie wzoru (11.20), wynosiło

pH = log I - log 1.75 • 10"* =4.7

Po dodaniu kwasu obniżyło się ono zaledwie o 0.0004. Zmianę tę możemy w ogóle zaniedbać.

Podobnie dodanie malej ilości mocnej zasady, mimo ze wywołuje znaczną zmianę pH czystej wody, w znikomy tylko sposób wpływa na pH naszej mieszaniny. W tym przypadku jony OH", wprowadzone na przykład przez, dodanie wodorotlenku sodu. są usuwane w reakcji

OH + CH.COOH r* CHjCOO 4 H.O

Mieszanina kwasu octowego i octanu sodu stanowi więc układ, którego pH ulega tylko małym zmianom, gdy wprowadzamy mocne kwasy lub zasady w ilościach wprawdzie niewielkich, ale zdolnych do spowodowania silnej zmiany pil czystej wody. Roztwory tego rodzaju, złożone ze słabego kwasu i jego soli z mocną zasadą lub ze słabej zasady i jej soli z mocnym kwasem, nazywamy roztworami buforowymi

Roztwory buforowe są stosowane wszędzie tam. gdzie zależy nam na utrzymaniu stałej wartości pH. Przygotowując roztwory buforowe, możemy także łatwo uzyskać roztwory o z góry zadanym pH. Układy buforowe odgrywają niezmiernie ważną rolę w żywych organizmach, w których stężenie jonów wodorowych może się zmieniać tylko w bardzo wąskim przedziale.

11.8. ILOCZYN ROZPUSZCZALNOŚCI

Jeżeli do wodnego roztworu soli dodamy substancji nie będącej elektrolitem lub elektrolitu nic mającego wspólnego jonu z tą solą. nic wpływa to na ogół w poważniejszy sposób na jej rozpuszczalność w wodzie. Rozpuszczalność soli może się natomiast