405 [1024x768]

ELEKTROCHEMIA

przy dodatku niewielkiej ilości mocnego kwasu lub zasady. Właściwość taką mają mieszaniny słabych kwasów lub zasad ze swoimi solami.

Rozpatrzmy roztwór buforowy złożony ze słabego kwasu HA i jego soli sodowej NaA. Aktywność jonów wodorowych wynikająca z dysocjacji kwasu:

HA # H⁺ + A~

wynosi

(H*)

K,

, IHAI • |A“!

skąd po zlogarytmowaniu i przekształceniu otrzymujemy:

pH * pKi + log

|A~1

IHAJ

(5.162)

Aby skorzystać z tego równania dla sporządzenia roztworu buforowego o pewnym ściśle określonym pH musimy przyjąć upraszczające — choć w pełni uzasadnione — założenie. Założymy mianowicie, że dysocjacja kwasu jest nieznaczna |HA1 S c_kwłM, co równa się przyjęciu, że stężenie niezdysocjowanej części kwasu jest równe całkowitemu stężeniu kwasu. Wynika stąd, że stężenie anionu A" jest jedynie wynikiem całkowitej dysocjacji soli Na⁴A*: |A-| = c.₀„

Wstawiając te równości do (5.162) otrzymujemy:

pH = pK: + log

(5.163)

Z równania tego wynika kilka ważnych wniosków. Sporządzając roztwór buforowy tak, aby c_ktr„_u = e*,,,, otrzymamy roztwór buforowy, którego pH = pK'_m\ można łatwo wykazać, że pH takiego roztworu buforowego będzie najbardziej stabilne. Widać stąd także, że dobierając kwas o odpowiednim pAT, można otrzymać roztwór buforowy utrzymujący stałą wartość pH w dowolnym obszarze pH. Widać to wyraźnie z tabeli 5.8, w której podano skład typowych mieszanin buforowych oraz zakresy pH, w których te roztwory utrzymują stałą wartość pH.

Miarą odporności roztworu buforowego na zmiany pH pod wpływem dodatku mocnego kwasu lub mocnej zasady jest tzw. pojemność buforowa.