- •Химия общая химия
- •Содержание
- •Тема 1. Строение атома. Периодический закон и периодическая система химических элементов д. И. Менделеева
- •Тема 2. Химическая связь
- •Тема 3. Химические реакции
- •5.1 Понятие химической реакции. Признаки классификации химических реакций
- •Тема 4. Основные положения химической кинетики
- •6.2.1 Зависимость скорости реакции от природы реагирующих веществ
- •6.2.2 Зависимость скорости реакции от концентрации реагирующих веществ
- •6.2.3 Зависимость скорости реакции от температуры
- •6.3 Химическое равновесие
- •6.4 Смещение химического равновесия. Принцип Ле-Шателье
- •Тема 5. Ионно-молекулярные реакции
- •7.1 Понятие электролитической диссоциации. Истинные и потенциальные электролиты
- •8.1 Ионные реакции
- •8.3 Буферные растворы
- •9.1 Гидролиз. Степень гидролиза. Константа гидролиза
- •Тема 6. Окислительно-восстановительные реакции
- •10.3 Составление уравнений овр методом электронного баланса
- •11.1 Типичные окислители и восстановители
- •11.2 Поведение в окислительно-восстановительных реакциях некоторых типичных окислителей и восстановителей
- •Тема 7. Основные классы неорганических соединений
- •12.1 Основные классы неорганических соединений
- •1 Взаимодействие оксидов с водой
- •12.6 Физические и химические свойства оснований
- •1 Диссоциация оснований
- •2 Взаимодействие оснований с кислотами
- •1 Диссоциация кислот
- •3 Взаимодействие кислот с основными оксидами:
- •4 Взаимодействие кислот с металлами:
- •5 Взаимодействие кислот с солями
- •1 Взаимодействие простого вещества с водородом
- •2 Взаимодействие оксида с водой
- •3 Взаимодействие кислоты с солью
- •14.2 Физические и химические свойства средних солей
- •14.3 Способы получения средних солей
- •1 Диссоциация солей
8.3 Буферные растворы
В лабораторной практике и ряде технологических процессов встречается необходимость проведения работы в растворах, способных сохранять рН практически постоянным, не изменяющимся при разбавлении раствора или при добавлении к нему некоторых количеств сильных кислот и оснований.
В таких случаях пользуются так называемыми буферными растворами.
Буферные растворы – это растворы, при внесении в которые малых количеств кислоты или щелочи значение рН раствора не изменяется.
Наиболее часто применяемые буферные растворы содержат:
слабую кислоту и соль, образованную этой кислотой и сильным основанием (ацетатная буферная смесь: уксусная кислота и ацетат натрия);
слабое основание и соль, образованная этим основанием с сильной кислотой (водный раствор аммиака и хлорида аммония);
сильное основание и соль, образованную этим основанием и слабой кислотой (гидроксид натрия и гидрофосфат натрия);
слабая кислота и сильное основание ( гидроксид натрия и борная кислота);
смеси солей (гидрофосфаты натрия и калия).
Меняя соотношение между компонентами такого раствора, можно получать разные значения рН. Буферные растворы кислот имеют рН меньше 7, буферные растворы оснований – больше 7 (таблица 8.1).
Действие буферных растворов основано на том, что входящие в них компоненты связывают Н+-ионы кислот или OH–-ионы оснований, вводимых в раствор или образующихся в растворе при протекании реакции.
Таблица 8.1 – Компоненты и рабочая область pH для некоторых практически важных буферных растворов
|
Буферная смесь |
pH раствора |
|
Лимонная кислота + Na2HPO4 |
2,2‒8,2 |
|
Фталевая кислота + кислый фталат калия |
2,2‒3,8 |
|
CH3COOH + CH3COONa |
3,8‒5,6 |
|
Na2HPO4 + KH2PO4 |
5,3‒8,0 |
|
H3BO3 + Na2B4O7 |
6,8‒8,4 |
|
H3BO3 + NaOH |
9,2‒11,0 |
|
Na2HPO4 + NaOH |
11,0‒12,0 |
Например, если к ацетатной буферной смеси добавить сильную кислоту в малых количествах), то Н+-ионы добавляемой кислоты будут соединяться с СН3СОО- -ионами соли в малодиссоциированные молекулы соли с СН3СООН, а концентрация Н+-ионов в растворе увеличиваться не будет.
При добавлении (в малых количествах) щелочи, добавляемые OH–-ионы будут связывать Н+-ионы буферной кислоты в малодиссоциированные молекулы воды, но концентрация протонов водорода сразу восстановится вследствие смещения равновесия диссоциации уксусной кислоты в сторону увеличения диссоциации кислоты.
Таким образом, рН среды в обоих случаях остается практически неизменным.
Количество молей сильной кислоты или щелочи, добавление которых к 1 л буферной смеси изменяет значение рН на единицу, называется буферной емкостью.
Емкость буферного раствора возрастает при увеличении начальных концентраций его компонентов и максимальна при их равенстве.
Лекция 9
Вопросы
9.1 Гидролиз. Степень гидролиза. Константа гидролиза
9.2 Гидролиз солей, соответствующих сильному основанию и слабой кислоте
9.3 Гидролиз солей, соответствующих слабому основанию и сильной кислоте
9.4 Гидролиз солей, соответствующих слабому основанию и слабой кислоте