Интервал значений рН выше и ниже которого буферное действие прекращается, называется зоной буферного действия.

Изменение величины рН буферной системы при этом составляет ± 1: рН = рК ± 1. Соотношение концентраций компонентов буферной смеси может лежать в пределах: 10 › Скс › 0,1.

Например, если взять раствор, содержащий 1 моль СН3СООН и 0,1 моля СН3СООNa в литре ( Интервал значений рН выше и ниже которого буферное действие прекращается, называется зоной буферного действия. - student2.ru = 10), и второй раствор, содержащий 0,1 моля СН3СООН и 1 моль СН3СООNa в литре ( Интервал значений рН выше и ниже которого буферное действие прекращается, называется зоной буферного действия. - student2.ru = Интервал значений рН выше и ниже которого буферное действие прекращается, называется зоной буферного действия. - student2.ru ), то в первом растворе:

рН = рК( Интервал значений рН выше и ниже которого буферное действие прекращается, называется зоной буферного действия. - student2.ru – lg10 = рК( Интервал значений рН выше и ниже которого буферное действие прекращается, называется зоной буферного действия. - student2.ru - 1,

а во втором растворе:

рН = рК( Интервал значений рН выше и ниже которого буферное действие прекращается, называется зоной буферного действия. - student2.ru – lg0,1 = рК( Интервал значений рН выше и ниже которого буферное действие прекращается, называется зоной буферного действия. - student2.ru + 1.

В том случае, когда в качестве буферного раствора применяют смесь кислой и средней соли, например NaHCO3 и Na2CO3, концентрацию гидрокарбоната-иона HC Интервал значений рН выше и ниже которого буферное действие прекращается, называется зоной буферного действия. - student2.ru можно считать равной концентрации кислой соли, а концентрацию карбонат-иона – концентрацией средней соли. Концентрацию ионов водорода в этом случае вычисляют по следующей формуле:

[H+] = Интервал значений рН выше и ниже которого буферное действие прекращается, называется зоной буферного действия. - student2.ru

При С(NaHCO3) = C(Na2CO3) концентрация ионов водорода равна:

[H+] = К(НСО3-).

В качестве буферного раствора может также служить раствор двух кислых солей, соответствующих различным ступеням нейтрализации многоосновной кислоты, например NaH2PO4 и Na2HPO4. В этом случае первая соль даёт кислоту [H2PO4]-. А вторая является соответствующей этой кислоте солью или сопряженным основанием [HPO4]2-.

Фосфатные буферные растворы могут быть составлены из смесей следующих веществ: 1) H3PO4 + Na2HPO4; 2) Na2HPO4 + Na2HPO4; 3) Na2HPO4 + Na3PO4. В случае равенства концентраций компонентов в этих растворах для первой смеси рН = рК(H3PO4); для второй рН = рК{[H2PO4]-}; для третьей рН = рК{[HPO4]2-}.

В некоторых случаях для приготовления буферной смеси с определённым значением рН смешивают два буферных раствора. Например, для получения буфера с рН, равным 7,35, смешивают карбонатный буфер (гидрокарбонат – карбонат) с фосфатным (гидро- и дигидрофосфат).

Отметим, что при разбавлении буферных растворов концентрация ионов водорода, а, следовательно, рН почти не изменяется, так как отношение Интервал значений рН выше и ниже которого буферное действие прекращается, называется зоной буферного действия. - student2.ru При разбавлении растворов сильных кислот или сильных щелочей концентрация ионов водорода резко уменьшается, а при разбавлении раствора слабых кислот или щелочей уменьшается в значительно меньшей степени.

Буферные растворы с устойчивыми значениями рН в интервале от 7 до 10 можно получить, смешав какое-либо основание с одной из его солей. Типичным примером буферного раствора такого типа является раствор аммиака и хлорида аммония. В водном растворе хлорид аммония полностью диссоциирует

NH4Cl(водн.) → [NH4]+ (водн.) + Cl-(водн.)

Аммиак диссоциирует в воде лишь частично

NH3(водн) + H2O(ж.) ↔ [NH4]+ (водн.) + ОН-(водн.)

При добавлении кислоты в этот буферный раствор она нейтрализуется ионами ОН-. Вследствие этого равновесие процесса диссоциации аммиака смещается вправо. Этот сдвиг поддерживает постоянную концентрацию ионов ОН-, и, следовательно, будет постоянным значение рН.

При добавлении основания равновесие смещается влево равновесие смещается влево, и концентрация ионов ОН- поддерживается постоянной. Наличие в буферном растворе хлорида аммония обеспечивает в нём большой запас ионов NH4+, позволяющий компенсировать влияние добавляемых порций основания.

Уравнение Гендерсона для буферного раствора, содержащего слабое основание и одну из его солей, имеет вид:

рН = рКВ – рКb + lg( Интервал значений рН выше и ниже которого буферное действие прекращается, называется зоной буферного действия. - student2.ru )

Наши рекомендации