Keemilise analüüsi tegemisel on sageli vaja reaktsiooni teostada konstantse väärtusega ph Tahke aine. Sellisel juhul võivad puhvri lahendused säästa mõnda aega konstantse väärtuse ph Kui lahus tugevad hapete (näiteks HCl) lisatakse lahusele leelisele (näiteks NaOH) ja lahuse lahjendamisel. Tavaliselt on puhverlahus nõrga happe ja selle soola (happepuhversüsteem pH-ga< 7), слабого основания и его соли (основная буферная система, c pH > 7) või happeliste ja keskmiste soolade segud.

Puhvri mehhanism kaalub atsetaadi puhvri näitel.

See põhineb nõrga happe dissotsiatsiooni tasakaalu tasakaalustamise tasakaalus:

(2)

Tugeva elektrolüüdi CH3COONA juuresolekul, mis on täielikult lahuses täielikult dissotsieerunud:

tasakaal (1) on tugevalt nihkunud vasakule, seetõttu on lõpetamata CH3-molekulide kontsentratsioon praktiliselt võrdne happe kontsentratsiooniga ja CH3 ioonide kontsentratsioon on võrdne soola kontsentratsiooniga:

Lahjendatud lahuse puhul võib CH3 COONA-ga segu dissotsiatsioonikonstant k d ekspresseerida happe ja soola tasakaalu kontsentratsiooni abil:

, (4)

ja pärast logaritingi võrrandit (4) saame sõltuvuse ph Soola ja happe kontsentratsioonist.

(5)

\u003d -LG. K. d.

Seejärel äädikhappe väärtus

Atsetaatpuhverlahuse puhvri toime on seotud asjaoluga, et selle lahuse (näiteks HCl) lisatakse vesiniku (näiteks HCl) lahus (näiteks HCl), mis on lahuses lahuses tekkinud hüdrogeenide liigne vesi. tugev hape,

seondub aniooniga nõrga (madal osaline) äädikhape nii et

Kui leelis lisatakse (näiteks NaOH), neutraliseeritakse hüdroksiidi ioonid äädikhappega, et moodustada neutraliseerimisreaktsiooni tõttu nõrk elektrolüüdi - vesi:

Mõlemal juhul ei muutu vesiniku ioonide ja hüdroksiidi ioonide kontsentratsioon lahus praktiliselt, st algväärtus säilitatakse ph.

Ammoniaagi puhverlahus on ammooniumhüdroksiidi ja ammooniumkloriidi segu. Ammoniaagi puhvri puhul määratakse pH sõltuvus võrrandiga (6):

(6)

Ammooniumhüdroksiidi jaoks .

Kui sellisele lahusele või leelisele lisatakse hape või leelis, on vesinikute ioonide neutraliseerimine või hüdroksiidide seondumine nõrk elektrolüütide - ammooniumhüdroksiidiga (vastavalt kaasaegsetele ideedele - ammooniumhüdraadis ):

See säästab väärtust ph Allika lahendus.

Kui aretusvesi, puhversüsteemid säilitavad püsivuse ph Tänu tasakaalu säilitamise tõttu happe ja konjugeeritud aluse vahel, mis määratakse nõrga happe või nõrga aluse pideva konstantse dissotsiatsiooniga.


Võrranditest tuleneb sellest ph Puhver ei muutu lahjendamisel. Puhverlahuse kontsentratsiooni märkimisväärne vähenemine toob siiski kaasa nõrga elektrolüüdi dissotsiatsiooni astme suurenemise vastavalt punktile (2) ph Puhver muutub tugeva lahjendusega.

Puhversüsteeme iseloomustavad kaks parameetrit:

1. Nende lahenduste loodud väärtus ph;

Väärtus ph Puhversüsteemides määratakse nõrga happe või nõrga aluse dissotsiatsioonikonstantide suurusjärgus: happeliste puhversüsteemide (nõrk happeline + selle sool) -curatiivsus nõrga happe kontsentratsiooni Alates happeline Alates soolad; Põhipuhversüsteemides (nõrk alus + selle sool) - nõrga aluse kontsentratsiooni suhe Alates OSN ja selle soolad Alates Sool.

2. Puhvri võimsus.

Puhvri segude kompositsioonis erinev puhvri toime ei ole sama. Oluline väärtus, mis iseloomustab puhversüsteemi võimet, et võidelda keskmise reaktsiooni reaktsiooni muutuse vastu (s.o muutused) ph) Happelise või leelis lisatakse süsteemi puhvermahust.

Puhvri konteinerlahust nimetatakse happe- või leelismärkide arvuks, mis puhvri lahuse lisamisel ühe liitri (1 DM3) lisamisel muudab seda ph ühiku kohta.

Puhvri võimsust saab määrata eksperimentaalselt või arvutada.

Puhversüsteemide võime püsiva väärtuse säilitamiseks ph Ei ole piiratud, see sõltub süsteemi kvalitatiivsest koostisest ja komponentide kontsentratsioonist. Tänu märkimisväärse koguse tugeva happe või tugeva aluse lisamisega puhversüsteemile täheldatakse märgatavat muutust ph.

Süsteemi puhvri võimsuse suurus happeks või leeliseks arvutatakse valemiga:

kus Alates ja V.- kontsentreerimine ja maht lisatakse happe või leelis puhverlahuse mahuga V. Puhver - muutus ph Pärast happe või leelise lisamist.

Puhvri lahendusi kutsutakse lahendused, mis säilitavad pH väärtused väikese koguse tugeva happe või aluse lahjendamisel või lisamisel.Proterrolarpuhverlahendused on elektrolüütide segud, mis sisaldavad eponüümseid ioone. Põhimõtteliselt proto-rasvpuhverlahendused kahe tüüpi: hape, st Koosneb nõrgast happest ja konjugeeritud aluse liigsest (tugeva aluse ja selle happe aniooniga sool). Näiteks: CH3 SOAM ja CH3 CONA - atsetaadi puhver; peamine, s.t. Koosneb nõrgast alusest ja happe konjugaadi liig (st selle aluse tugeva happe ja katiooniga moodustunud soolad). Näiteks: NH4OH ja NH4 Cl-versioon puhversüsteemi arvutatakse Gasselbachi Gendersoni valemiga:

pH \u003d rk + ℓg, poh \u003d pk + ℓg,

kus RK \u003d -GG D.

C - Molar või samaväärne elektrolüütide kontsentratsioon (C \u003d V N)

Puhverlahenduste toimemehhanism

Vaadake seda atsetaatpuhvri näitel: CH3 COXY + CH3 arvutit, mis lisavad väikese koguse kloriidihappe, H + ioonid on seotud CH3 konjugaadi alusega, nõrgas elektrolüütide CH3-COXY-s.

CH3 COO ~ + H + ↔CH3 COOH (1)

Võrrandist (1) võib näha, et raske NC1 hape asendatakse samaväärse nõrga happe CH3-COXY'ga. Summa CH3 CH3 suureneb vastavalt seaduse lahjendamise seaduse V. OsteLald, dissotsiatsiooniaste väheneb. Selle tulemusena suureneb H + ioonide kontsentratsioon puhvris, kuid väga pisut. Ph on pidev.

Happe lisamisel pH puhvri määratakse valemiga:

pH \u003d rk + ℓg

Kui väike kogus leelist lisatakse õrnalt, selle reaktsioon CH3 COXY tulu. Molekulid äädikhappe reageerivad hüdroksiidi koos moodustumisega H2O ja CH3 soo ~:

CH3 COO + OH ~CH 3 COO ~ + H20 (2)

Selle tulemusena asendatakse leelis halvasti koju soola CH3 COONA samaväärse arvuga. Summa CH3 varsti väheneb vastavalt seaduse lahjendamise seaduse V. OsteLal, astme dissotsiatsiooniteade suureneb tingitud potentsiaalne happesus ülejäänud mitte-ekspluateeritavate molekulide CH3 CH3 CH3. Järelikult on H + ioonide kontsentratsioon praktiliselt muutunud. PH jääb konstantseks.

Leeli lisamisel määratakse pH valemiga:

pH \u003d rk + ℓg

Kui lahjendamisel pH puhver ka ei muutu, sest Dissotsiatsioonikonstant ja komponentide suhe jäävad muutumatuks.

Seega puhvri pH sõltub: dissotsiatsioonikonstandid ja komponentide kontsentratsiooni suhe. Kui need kogused on rohkem, seda suurem on pH puhver. PH puhver on suurim komponentide suhe, mis on võrdne ühega.

Puhvri kvantitatiivsete omaduste puhul tutvustab kontseptsiooni puhvri tank.

Puhvri konteiner

See on puhversüsteemi võime vastu keskmise pH muutmise vastu võitlemiseks. PH väärtuste intervall, mis on ülal ja all, millest allpool on puhvri action peatub, nimetatakse puhvertsoon.See on võrdne pH \u003d RK ± 1-meetrise mahtuvusega (b) ekspresseeritakse tugeva happe või leelise värviliste ekvivalentide kogusega, mis tuleb lisada ühele puhvri liitrile, et nihutada pH ühiku.

IN \u003d.

B - puhvri konteiner,

n E on raske happe või leelise molaarse ekvivalendi kogus, \\ t

pH n on algne pH väärtus (enne happe või leelise lisamist)

pH-l - piiratud pH väärtus (pärast happe või leelise lisamist)

Δрн - muutus pH-s.

puhvri konteiner arvutatakse valemiga:

V - happe maht või leelis,

N on samaväärne happe kontsentratsioon või leelis,

V buff - puhvri lahuse maht,

Δ pH - muutus pH-s.

Puhvri konteiner sõltub elektrolüütide kontsentratsioonist ja puhvri komponentide suhet. Suurimad puhverkonteineritel on lahused, mille komponentide suurema kontsentratsioon ja komponentide suhe on võrdne ühega. Inimkeha toimib valgu, hemoglobiini, fosfaadi- ja bikarbonaatpuhvreid.

Tüübid komplekssed ühendidKasutatakse analüütilises keemias. Nende omadused. Monotentaalsete ja polüdentateligandiga kompleksimine: komplekssete ühendite struktuur, tasakaalus kompleksühendite lahustes, komplekssete ioonide stabiilsuse konstandid.

Exieteov. Analüütilises keemias. Kach.analisika

1. tiimiirühm

Esimeses analytical.gr. Kate sisend. Kaaliumgeenide K +, Naatrium Na +, ammoonium NH4 + ja magneesium MG2 +. Erinevalt katioonidest on teised kaaliumisoolade, naatriumi, ammooniumi, vees lahustuvad patsiendid. ION MG2 + Selle grupi teiste katioonide mõningaid viise. See on pilt. Veehüdraatoksiidi, fosforosformi ja süsiniku soolade lihavõtted. Kuna süsinikdioksiidi soolade vees lahustamatus on kõige olulisem analüütiline. 2. rühma katioonide katioonid, seejärel MG2 + mõnikord sellega seotud.

Kaaliumi katioonide reaktsioonid

Reaktsioon koobaltinitriti naatrium Na3-ga.

Naatriumkobaltinitriit neutreis. Ja äädikhappe P d annab kollase Crystallegi kaaliumioonidega. Kaalium-naatriumkobaltinitriitide sade:

2KCl + Na3 \u003d K2NA + 2Nacl

või ioonvormis:

2K + + Na + + 3- \u003d K2NA

Ammooniumi katioonreaktsioonid

Reaktsioon nahareaga

(Elavhõbeda kaaliumi K2 leeliseline lahus).

See reagent annab punakaspruun sade I (selle struktuurivalem HG-HG -NH - I) ammooniumsooladega (selle struktuurivalem HG-HG -NH - I):

NH4Cl + 2 K2 + 4KOH \u003d I + 7KI + KCl + 3H2O

või ioonvormis:

NH4 + + 2- + 4H- \u003d i + 7- + 3H2O

Väga väikeste kogustega ammooniumsoolade asemel saadakse see setete asemel. Kuum lahus. Reaktsioon on väga tundlik.

2. rühm katioonide rühma

2. analüütiline katioonide rühm sisaldab ioone BA2 +, CA2 +, SR2 +.

Neid nimetatakse leeliseliseks muldmetallideks. Vastavalt selle tegevusele, veidi madalam leeliselise metallide suhtes. Leelismuldmetallide pilt. Bolshoy quicha. Tallad; Nendest on lahustuv halogeen, lämmastikhape, äädikhape ja happeline süsinik. Grupi reaktiivid - karbonaat ammoonium (NH4) 2CO3, pilt BA2 + ja Ca2 + ioonid ei lahustu BACO3 ja CACO3 vees keskmine soolad.

Kaltsiumi katioonreaktsioonid

Reaktsioon kaaliumferrotsüaniidi K4-ga.

See reagent kaltsiumi sooladega ammooniumsoolade kujutise juuresolekul. Valge kristalne sade kaltsiumferrotsüaniidi ja ammoonium ca (NH4) 2:

CaCl2 + 2NH4Cl + K4 \u003d CA (NH4) 2 + 4KCl

või ioonvormis:

Ca2 + + 2 NH4 + + 4- \u003d CA (NH4) 2

3. rühm katioonide rühma

AL3 +, CR3 +, FE2 +, FE3 +, FE2 +, FE3 +, MN2 +, ZN2 + abil seotud 3. analüütilise põhirühma poolt.

Surneye ühendid. Selle rühma kaadid ei lahustu vees, kuid lahustuvad mineraalides lahjendamisel. Selle tulemusena ei saa vesiniksulfiidi sadestada 3. rühma happeliste PS-rühma katioone. Luuletaja. Kolmanda rühma katioonide täielikuks sadestumine väävliühendite kujul sulfiidi asemel umbes. Selle hästi dissotsieerunud soolad. Grupi reagent - väävel ammoonium (NH4) s. Nende elementide kloriid, sulfaat ja lämmastikhappe soolad lahustuvad vees. Nende lahuste tõttu hüdrolüüsil on nõrgalt happeline reaktsioon.

Kolmevalentne raua katioonreaktsioonid

K4 annab FE3 + sooladele sinise sademe happelises keskkonnas, mida nimetatakse Berliini lazuri jaoks:

4FECL3 + 3 K4 \u003d FE43 + 12KCL

või ioonvormis:

4FE3 + + 3 \u003d FE43

Bivalentne raud katioonreaktsioon

Reaktsioon heksakiarhanoferrate (III) kaaliumkk3.

K3, helistades. Kuiv vere soolalahus, annab sooladele FE2 + happelises keskkonnas tumeda sinise raua rauakoodide sademega (Turnbuleva Xin) Fe32:

3Feso4 + K3 \u003d FE32 + K2SO4

või ioonvormis:

3FE2 + + 3- \u003d FE32

Katioonreaktsioonid tsink

Reaktsioon koos heksakiarhanofer (II) kaaliumkiie K43.

K4 Vormid tsingioonidega White Sade Ironful Cine südamega kaalium ja tsink:

3ZNCl2 + 2k4 \u003d ZN3K22 + 6KCl

või ioonvormis:

3ZN2 + + 2 K + 2 \u003d ZN3K22

4. Meetmerühm

Tegelased HG2 +, CU2 +, BI3 +, AG +, PB2 + on seotud.

Surneye ühendid. EtiH metallid ei ole lahjendatud hapetes P-Rooma. Rühm. Reaktiivne vesiniksulfiid. Paljud neljas nõlvade 4. rühma katioonid pildile. Power kompleksid ammoniaagiga, Cynene ühendiga. Ja teised teie sees, mida kasutatakse edukalt. Analüütilises. Chem.

Vaskkatte reaktsioonid

Reaktsioon koos heksakiarhanofer (II) kaaliumkiie K43.

K4 tallad. Ironistotürotiini vask Cu2 punase drone sadeosa kahevalentse vase soolade piirkonnast:

2CUSO4 + K4 \u003d CU2 + 2K2SO4

või ioonvormis:

2cu2 + + 4- \u003d cu2

Sade ei ole ramm lahjendatud hapetes, kuid lahustub NH4OH-s, moodustades vase ammoniaagi:

CU2 + 12NH4OH \u003d 2 (OH) 2 + (NH4) 4 + 8H2O

või ioonvormis:

CU2 + 8NH3 \u003d 22+ + 4-

5. rühm katioonide rühma

5. Analytichile. Kontsern sisaldab arseeni, antimoni, tina.

Rühm. Reaktiivne-mitmeaastane ammoonium. Multiseerija kui ammoonium valmistatakse, lahustades väävli ammooniumi väävli. Ta on oksüdeerija. Lanya .Complex .Ost.sost. Keskusest. Atoma ja koordineeritud osakesed selle ümber, Cat.Nazyv. Ligandid. Tema vahel keskuse vahel. Teater ja ligand kannab doonor-aktseptori iseloomu ja doonoripaari YAVL.LIGAND ja retseptori keskele. Ligandil võib olla mitu doonori aatomit, mis on võimelised pildile võimelised. Ham .cats koos keska aatomiga. Selle põhjal jagatakse need monoteen- ja polüdentaatiks. Monodentate ligandi läbivaatamine. üks koordineerimissait kesk-aatomi juures; Polydentate - mõned: kaks, kolm jne Max. Monotentaalsete ligandide arv, Kot.M. Keskuse mahutamiseks. Theatease nimetatakse koordineerimisnumbriks kompleksi agendi aatomi. Keskus. Ja ma asun. Tema ligandide pildi maht. Sisemine välimus, kass. Kõne nimi. Esimene koordineerimissfäär. Sissejuhatus M.Metisse. või null elektrilaeng. Kui sisemine valdkond on tasu, tegeleme keerulise katiooniga või aniooniga ja elektroonilise külmutuse komplekti. Käskinud sisu. Anioonid või katioonid, mis on postitatud. Väline või teine \u200b\u200bkoordineerimissfäär. Side sees. Ja välised fookuskaugused on puhtalt ioonne iseloom. Luuletaja.v. vesi r-rah Ioonid asuvad. Kompleksi välises koordineerimissfääris täielikult dissotsieerunud. Religisad on võistlusansioone või polaarsemolekulide perse. Noor-le. Ligandid Vesi ja ammoniaagi molekulid, samuti hüdroksiid, halogeniid, tsüaniidi ioonid jne. Üks levinumaid ligandid on ammoniaak. Org.ligandi kompleksid on intensiivselt värvitud, Ner-Rooma vees ja kergesti p-Rooma orgaanilises. keskkonnad. Tavaliselt sisaldavad ligandid doonori aatomeid nagu hapnik, lämmastik, väävel, fosfor ja arseen, sisend. Funktsiooni koostises. Grupp Organic.reagensi.

Polydentate ligandidega kompleksides võib pilt. Tervel tsüklid. Selliseid komplekse nimetatakse kelaatideks. Kelaadid, kassites. Tsükkel. Tsükkel toimub tsükkel ühe või mitme pikkuse metalli iooni nihkumise tulemusena ligandi happerühmade metallist iooniga nimetatakse intracomplex ühendid.


Sarnane teave.


Puhvri lahust või lihtsalt puhvrit nimetatakse selliseks lahusele, mille pH, millest ei toimu olulisi muutusi väikeste koguste happe või aluse lisamisel.

Puhvri lahendusi saab jagada nelja liiki.

Raske happe sisaldavad puhverlahused

Madala pH puhvrina võib kasutada raske hapet, näiteks lämmastikku. Tugevad happed on täielikult dissotsieerunud vesilahustes ja seetõttu iseloomustab nende lahuseid hüdroksiidi ioonide kõrge kontsentratsiooniga. Väikese happe või aluse lisamine raskele happele on ainult väike mõju tugeva happe pH lahusele.

Näiteks kui 100 cm3 lämmastikhappe lahusele kontsentratsiooniga 0,01 mol / dm3 Lisa 1 cm3 vesinikkloriidhappe Kontsentratsiooniga 0,1 mol / dm3 väheneb see 2,00 kuni 1,96-ni. PH muutus 0,04-ni võib pidada tühiseks. Lahuse ülaltoodud pH väärtuste kontrollimiseks enne ja pärast vesinikkloriidhappe lisamist tuleb võrrandit kasutada.

Võrdlus Nüüd öelge ebaoluline vähendamise pH tulemusena lisades lahus kontsentratsiooniga 0,1 mol / dm3 kuni 100 cm3 puhta veega. Sellisel juhul väheneb pH järsult 7,00-4,00-ni. Ilmselt puhas vesi See ei toimi puhverlahusena, sest see ei toeta pH ligikaudu samal tasemel. Puhverlahenduste kontsentratsioonid vastavad joonisel fig 10 kujutatud tiitrimiskõverate sooste osadele. 8.2. Nende tiitrimise kõverate osad nimetatakse puhverpiirkondadeks. Puhverpiirkonnas on pH väärtus tundmatu väikesed muudatused Happe või aluse kontsentratsioon.

Puhverlahendused, mis sisaldavad tugevat alust

Iga tugevat baasi saab kasutada kõrge väärtusega puhvrina. Väikese happe või aluse lisamine on näiteks tühine mõju, kui vesinikkloriidhappe lahus lisatakse kokontsentratsiooniga, muutus 12.00 11,96-le on muudetud. Sellise juhtumi muutus on vaid 0,04. Saate seda tulemust kontrollida võrrandi (6) ja suhtarvude abil

Nõrga happe sisaldavate puhverlahuseid

Puhverlahuseid resistentsete väärtustega vahemikus 4 kuni 7 võib saada kasutades nõrga happe ja ühe soola. Selleks kasutatakse sageli äädikhappe ja naatriumatsetaadi segu. Naatriumatsetaat B. vesilahus Täielikult ioniseeritud

Seevastu äädikhape on ioniseeritud ainult osaliselt

Happe lisamisel nihkub see tasakaal vasakule, lisatud ioonide sisaldus väheneb ja esialgne väärtus taastatakse puhvri lahuses naatriumatsetaadi juuresolekul, tagab suure ioonide suurendamise, mis on võimelised kompenseerima lisamise toimet kompenseerimiseks happeosad.

Aluse lisamisel neutraliseeritakse see hüdroksooniumide ioonidega

Ioonide eemaldamine selle reaktsiooni voolu tulemusena toob kaasa asjaolu, et tasakaal (7) nihutatakse paremale. Ioonide kontsentratsioon ja seetõttu jääb lahuse väärtus jääb konstantseks. Äädikhappe olemasolu puhvri lahuses annab suure marginaali mitte dissotsieerunud molekulide võimelise dissotsiatsiooniga ja seega kompenseerida aluse osade lisamist.

Puhverlahenduste mõju võib pidada aktiivsete masside seaduse alusel kvantifitseerimiseks. Nagu eelmises osas näidatud, kohaldatakse selle seaduse kohaldamine äädikhappe tasakaalulahuse dissotsiatsioonile järgneva ekspressiooni suhtes äädikhappe dissotsiatsiooni konstantse ekspressiooni suhtes:

Logaritming See väljend toob kaasa järgmine tulemus:

kui vastavate osakeste täielikud kontsentratsioonid puhverlahuses. Äädikhappe dissotsiatsioonikonstant on tabel. 8.1). See tähendab, et kirjeldatud äädikhappe dissotsiatsiooni tasakaalustamine

võrrand (7) nihkub märkimisväärselt vasakule. Sel põhjusel on äädikhappe suhteline panus puhvri lahuses olevate ioonide koguarvus. Võrrandi väärtus (8) on peaaegu täielikult soola panuse tõttu, st naatriumatsetaat, mis on seega täielikult dissoted seetõttu

Kuna äädikhape lahustatakse puhvri lahuses vähe dissotsieerunud, langeb kokku happekontsentratsioon tasakaalu segus (7) ligikaudu selle esialgse kontsentratsiooniga puhverlahuses. See võimaldab teil salvestada

Võrrandis saadud tulemuste asendamine (8)

Saadud suhet nimetatakse Gendersoni võrrandile puhverlahuse jaoks, mis koosneb nõrkast happest ja selle soolast. Seda saab kasutada erinevate arvutuste jaoks, nimelt arvutamiseks: puhverlahus;

puhverlahuse tootmiseks vajaliku happe või soola kogused nõutava väärtusega

puhverlahuse muutused Kui hape sellele lisatakse hape või alus.

a) Kui palju naatriumatsetaati tuleks lahustada äädikhappes, mille kontsentratsioon on puhverlahuse saamiseks

b) Kuidas muuta puhverlahust, kui puhver lisab kontsentratsiooni lahuse lisamiseks

a) võrrandist (9) on lihtne leida

Tingimusel I.

Vastavalt tabelile. 8.1.

Kõigi nende väärtuste asendamine saadud võrrandile annab

Seega,

See tähendab, et puhvrilahuse saamiseks C tuleb lahustada naatriumatsetaadi äädikhappe mooli.

Suhteline molaarmass Naatriumatsetaati:

Järelikult on naatriumatsetaadi mooli mass

Seega, et saada puhverlahust, on vaja lahustada äädikhappes 1,46 g naatriumatsetaati.

b) 1 cm3 lahus kontsentratsioon sisaldab

0.001 palvetades, et see reageerib koos moodustumisega, väheneb kontsentratsioon kontsentratsiooniga suureneb 0,001 mol / dm3 (väikese suurenemise mahu kasv võib olla tähelepanuta jäetud). Sellel viisil,

Niisiis, kui puhverlahuse lisamisel peaks leelis olema väikese muutusega tühine väärtusega 0,07 väärtusega.

Kui kaalute nõrka hapet sisaldavaid puhverlahuseid, siis toimub üks erijuhtum. Gendersoni võrrand näitab, et kui soolakontsentratsioon on täpselt võrdne happe kontsentratsiooniga, kattub puhvri lahus selle happega, st.

Näiteks kui 100 cm3 lahus kontsentratsiooniga 0,1 mol / dm3 lisatakse 100 cm3 lahusele kontsentratsiooniga 0,1 mol / dm3, peaks saadud puhvri pH olema 4,75 ° C juures 25 ° C juures.

Puhverlahendused, mis sisaldavad nõrka aluse

Puhverlahused resistentsete väärtustega vahemikus 7 kuni 10 võib saada iga selle soolaga nõrga aluse segamisega. Selle tüübi tüüpiline puhvri lahus on ammoniaagi ja ammooniumkloriidi lahus. Vesilahuses, ammooniumkloriid täiesti dissotsieerunud

Ammoniaak eraldab vees ainult osaliselt

Kui hapet lisatakse sellele puhvrilahusele, neutraliseeritakse see selle tasakaalu tõttu (10) nihkub paremale. See nihke toetab ioonide pidevat kontsentratsiooni ja seetõttu püsivaid

Aluse lisamise korral nihutatakse tasakaal (10) vasakule ja ioonide kontsentratsiooni toetab konstantsena. Ammooniumkloriidi olemasolu puhverlahuses annab suure hulga ioonide varustamiseks aluse lisatud osade mõju.

Gendersoni võrrand puhverlahuse jaoks, mis sisaldab nõrka aluse ja ühes selle soolades on vorm

Puhverlahenduste rakendused

Puhverlahendused mängivad paljudes tehnoloogilistes protsessides olulist rolli. Neid kasutatakse näiteks kaitsekatete elektrokeemilise rakendamisega värvainete, fotomaterjalide ja naha tootmisel. Lisaks kasutatakse puhvri lahendusi laialdaselt keemiline analüüs PH-meetri kalibreerimiseks (vt CH. 10).

Paljud bioloogilised ja muud süsteemid sõltuvad nende puhverlahustest, mis toetavad püsivat pH-d. Normaalsed pH väärtused mõnede nende süsteemide jaoks on märgitud tabelis. 8.6. Näiteks säilitatakse inimese keha pH veres vahemikus 7,35 kuni 7,45, hoolimata asjaolust, et süsinikdioksiidi sisaldus ja seetõttu võib vere süsinikhape laialdaselt erineda. Veri puhver on fosfaadi, bikarbonaadi ja valkude segu. Puhvrid, mis koosnevad valkude tugitoe PH pisaraid, mis on võrdsed 7,4-ga. Bakterite kasvatamiseks kasutatavate furistide söötmise püsivuse säilitamiseks peavad bakterioloogilistes uuringutes kasutama puhvrilahendusi.

Tabel 8.6, pH väärtused mõnede bioloogiliste süsteemide ja muude lahenduste jaoks


Gasselbachi võrrand - matemaatiline väljendus, mis iseloomustab puhversüsteemi võimalusi. Võrrand näitab, kuidas puhvri lahuse happepõhine tasakaal sõltub happepõhiste puhversüsteemi komponentide omadustest ja nende komponentide kvantitatiivseks suhtele lahuses. Lahuse happepõhise tasakaalu indeks on vesinikuindikaator, pH. Happeomadus (selle võime laguneda ioonidele), nagu puhversüsteemi osana, iseloomustab tasakaalu konstantse väärtuse, happe dissotsiatsiooni konstant, KA. pk \u003d - lgk d

Puhvri süsteemi kvantitatiivset struktuuri (kompositsiooni) võib hinnata soola / happe suhtena. Arvestades nimetatud Gasselbachi võrrandit on järgmine:

pp \u003d pk + lg

PH suurus ja Ron mõjutab dissotsiatsioonikonstant ja komponentide kontsentratsioonide suhtarvud.

18. Puhvri kimp. Puhvertsoon.

Intervall pH \u003d рc ± 1kutsus puhvertsoon .

Puhvri maht (B) Seda väljendatakse tugeva happe või leeliste moraalsete ekvivalentide hulgast, mis tuleb pH ühendamiseks ühele liitrile lisada ühele liitrile puhvrile.

B - puhvri konteiner,

nE - raske happe või leelise molaarse ekvivalendi kogus, \\ t

Δрн - muutus pH-s.

Praktikas arvutatakse puhvri konteiner valemiga:

V - happe maht või leelis,

N on samaväärne happe kontsentratsioon või leelis,

V Buff - puhvri lahuse maht,

Δ pH - muutus pH-s.

Puhvri konteiner sõltub sellest elektrolüüdi kontsentratsioon ja puhverkomponentide suhe.

19. Puhvri konteineri kvantitatiivne määramine.

Happe või leeliside kogus, et lisada 1 1 puhvri lahusele, nii et selle pH väärtuse muutusi ühe nimetatakse puhvri konteiner

Mida suurem allika kontsentratsioon Puhvri segu, seda kõrgem on puhvri konteiner

20. Bloomipuhversüsteemid: süsivesinikkarbonaat, fosfaat, hemoglobiin ja valk

Hemoglobiinpuhver Moodustab 35% puhvri konteinerid.

Peamine puhvri süsteem erütrotsüütide, mis moodustab umbes 75% kogu puhverpaagi verest. Hemoglobse puhvri veresüsteem mängib olulist rolli: hingamine, hapniku transport kangast ja säilitades vere pH püsivuse.

Seda esindavad kaks nõrga happega - hemoglobiini ja oksümoglobiini ning aluste konjugaadi - hemoglobinaat ja oksümemoglobinat-ioonid:

HHB ↔ H + + HB -

HHBO 2 ↔ H + HBO 2 -

Fosfaatpuhver

See on nii veres kui ka teiste kudede, eriti neerude vedelikus. Rakkudes on seda esindatud sooladega

Kuni 2 Nro 4ja KN 2 RO 4ja vereplasmas ja interketti vedelikus

Na2 HPO 4ja Nah 2 po 4.

Funktsioonid peamiselt plasmas ja sisaldab: ioondihüdrofosfaati ja ioonhüdrofosfaati

H2 PO 4 -ja NRA 4 2-

See süsteem mängib otsustav roll bioloogilistes keskkondades - puuris, seedetrakti mahlades uriinis.

Bikarbonaadi puhver . See on 53% puhverpaak.

Esitatud:

H2CO 3 ja NaHCO 3.

Bikarbonaadi puhver on peamine puhvri vereplasma süsteem; See on kiire reageerimissüsteem, kuna selle koostoime saadus CO 2 hapetega eritub kiiresti kopsude kaudu.

Valgupuhver See on 5% puhverpaak.

See koosneb valguhappest ja selle soolast, mis on moodustatud tugeva alusega.

PT-COOH - proteiinhape

PT - COONA - Salt Salt

1. Kui moodustate tugevate hapete kehas, suhtlevad need valgu soolaga.

NS1 + PT-COONA ↔ PT-COOH + NaCl.

2. Leeliseeritud toodete suurenemisega suhtlevad nad PT-COXY-ga:

NaOH + PT-COOH ↔ PT-COONA + H2O

Valk on amfoterielektrolüüt ja seetõttu näitab seetõttu oma puhvri efekti.

Üks peamisi eluorganismide omadusi on säilitada happeliste homeostaasi teatud tasemel. Prolistade homeostaasi - bioloogiliste vedelike, kangaste ja elundite pH püsivus. See väljend on piisavalt konstantse pH väärtused bioloogilise meedia (veri, sülg, maomahla jne) ja võime organismi võime taastada normaalse pH väärtused kokkupuutel protolitidega. Süsteemi toetamine protolüütiline homeostaas,sisaldab mitte ainult füsioloogilisi mehhanisme (kopsu- ja neeruhüvitist), vaid ka füüsikalis-keemilist: puhvriefekti, ioonivahetuse ja difusiooni.

Puhverlahendused kutsus lahendused, mis säilitavad pH väärtused väikese koguse tugeva happe või aluse lahjendamisel või lisamisel. Protolüütilised puhverlahused kujutavad endast elektrolüütide segusid, mis sisaldavad eponüümseid ioone.

Eristatakse kahe tüübi põhiproto-litamispuhvri lahused:

    Happe toon Koosneb nõrgast happest ja konjugeeritud aluse liigsest (tugeva aluse ja selle happe aniooniga sool). Näiteks: CH3 SOAM ja CH3 CONA - atsetaadi puhver

CH3 COAM + H2O ↔ H3 O + + CH3 soo - konjugaadi liig

alus

CH 3 SONA → Na + + CH 3 COO -

    Main, st. Koosneb nõrgast alusest ja happe konjugaadi liig (st selle aluse tugeva happe ja katiooniga moodustunud soolad). Näiteks: NH4OH ja NH4Cl - ammoniaagi puhver.

NH3 + H2O ↔ OH - + NH4 + Liigne

Alus

konjugeeritud

NH4CI → CL - + NH4 + happed

Puhversüsteemi võrrandi arvutatakse Gasselbachi Gasselbachi valemiga:

pH \u003d rk + ℓg, poh \u003d pk + ℓg
,

kus RK \u003d -GG D.

C - Molar või samaväärne elektrolüütide kontsentratsioon (C \u003d V N)

Puhverlahenduste toimemehhanism

Kaaluge seda atsetaadi puhvri näites: CH3 SOAM + CH3 CONA

Atsetaadi ioonide kõrge kontsentratsioon on tingitud tugeva elektrolüüdi - naatriumatsetaadi ja äädikhape sama nime aniooni aniooni juuresolekul on lahuses peaaegu mitte-ioniseeritud kujul.

    Väikese koguse vesinikkloriidhappe lisamisega seostatakse H + ioonid CH3 konjugaadi alusega, mis on saadaval nõrka elektrolüütide CH3-COXY lahuses.

CH3 COO ~ + H + ↔ CH3 COOH (1)

Võrrandist (1) võib näha, et raske NC1 hape asendatakse samaväärse nõrga happe CH3-COXY'ga. Summa CH3 CH3 suureneb vastavalt seaduse lahjendamise seaduse V. OsteLald, dissotsiatsiooniaste väheneb. Selle tulemusena suureneb H + ioonide kontsentratsioon puhvris, kuid väga pisut. Ph on pidev.

Happe lisamisel pH puhvri määratakse valemiga:

pH \u003d rk + ℓg

    Kui väike kogus leelist lisatakse õrnalt, selle reaktsioon CH3 COXY tulu. Molekulid äädikhappe reageerivad hüdroksiidi koos moodustumisega H2O ja CH3 soo ~:

CH3 COO + OH ~ CH3 COO ~ + H20 (2)

Selle tulemusena asendatakse leelis halvasti koju soola CH3 COONA samaväärse arvuga. Summa CH3 varsti väheneb vastavalt seaduse lahjendamise seaduse V. OsteLal, astme dissotsiatsiooniteade suureneb tingitud potentsiaalne happesus ülejäänud mitte-ekspluateeritavate molekulide CH3 CH3 CH3. Järelikult on H + ioonide kontsentratsioon praktiliselt muutunud. PH jääb konstantseks.

Leeli lisamisel määratakse pH valemiga:

pH \u003d rk + ℓg

    Kui lahjendamisel pH puhver ka ei muutu, sest Dissotsiatsioonikonstant ja komponentide suhe jäävad muutumatuks.

Seega puhvri pH sõltub: dissotsiatsioonikonstandid ja komponentide kontsentratsiooni suhe. Kui need kogused on rohkem, seda suurem on pH puhver. PH puhver on suurim komponentide suhe, mis on võrdne ühega.

Puhvri kvantitatiivsete omaduste puhul tutvustab kontseptsiooni puhvri tank.