Podstawy chemii, ćwiczenia laboratoryjne7

Po zlogarytmowaniu otrzymujemy:

pH = pK_w - pK_z -log-^f

pH = 14-pK. + log —p.

C.

Przykład 5.5.

Obliczyć pH roztworu buforowego otrzymanego przez zmieszanie roztworów CHiCOOH i CH.,CO()Na o stężeniach 0,2 mol/dm * w różnych proporcjach:

a)    80 cm' i 20 cm'

b)    50 cm⁵ i 50 cm³

c)    20 cm’ i 80 cm³

^■CH^COOH ⁼ * >77 ’    MCII3COOH =-¹°g^/:CM3COOII ⁼4»7® j

Rozwiązanie

Obliczyć należy najpierw stężenie kwasu i soli w roztworze (w mol/dm ) dla:

, 0,2-80 _AA1. ... a) -= 0,016 mol/dm

100

no-20    j

’ — = 0,004 mol/dm 1000

[H ⁺ ] = /ć_jr^- = l,75l0"⁵^^ = 7l0~^{5 L J} k C_s    0,004

pH = -log [H⁺] = -log 7- 10'³ = -log 10'⁵ - log 7 = 5 - 0,84 = 4,16 lub

r    0 004

pH = _PK_k + log = 4,76 + log ^4- = 4,76 - log 4 = 4,16 ( \    0,016

I 14

!•) |>! I = - log a:,.=-logi,75'lO^-5 —= 4,76 C_s ⁵    0,01

■ I pil =-log[H⁺ ] = log K_k — = - log 1,75 ■ 1CT⁵ = 4.76 + log 4 = 5,36

C_s    0,016

lak widać z powyższych obliczeń przy jednakowych stężeniach kwasu i soli I-I I pK_k= 4,76. Praktyczne pomiary wykazują, że pH takiego roztworu jest nieco *i* >/.i\ co związane jest z tym, że aktywność jest mniejsza od stężenia (współ-, unik aktywności/< 1 ).

l'o|t'iimość buforowa roztworów buforowych

Pojemność buforowa to zdolność przeciwstawiania się zmianom pH po prowadzeniu kwasu lub zasady. Wzrasta ona wraz ze wzrostem stężenia roztwo-"* i maleje z rozcieńczeniem. Rozcieńczenie roztworu buforowego prawie nie pływa na zmianę pH, ale znacznie zmniejsza pojemność buforową. Bufory mają •Mpuększą pojemność buforową w zakresie pH zbliżonym do pK_k lub pK., to

.....y wtedy, gdy stosunek stężeń składników buforu zbliżony jest do jedności.

lim ą pojemności buforowej jest stosunek liczby moli mocnego kwasu lub mocnej i idy do zmiany pH (czyli ApH) w przeliczeniu na 1 dnr roztworu buforowego.

ApU

tul'le;

//    - pojemność buforowa,

l/t - liczba moli H⁺ lub OH^-, lpl I - zmiana pH roztworu buforowego.

115