Буферные растворы

• Буферные растворы поддерживают один из параметров в постоянном положении.  

• В химии интересны буферные системы с постоянным pH.  

• Протолитические буферные системы состоят из слабого основания и слабой кислоты.  

• Ацетатный буфер состоит из уксусной кислоты и ацетата калия.  

• Уксусная кислота диссоциирует на ацетат-ион и ион водорода.  

• Ацетат-ион подавляет гидролиз уксусной кислоты, стабилизируя pH.  

• Кислотный буфер состоит из слабой кислоты и соли.  

• Константа кислотности кислоты равна концентрации ионов водорода, умноженной на концентрацию кислоты.  

• Для кислотного буфера pH = 14 - pKa + log[соль]/[кислота].  

• Основной буфер состоит из слабого основания и соли.  

• pH = 14 - pKb - log[соль]/[основание].  

• Буферная емкость — количество электролита, необходимое для изменения pH на единицу.  

• Рассчитывается как концентрация электролита, умноженная на концентрацию сильного электролита, деленная на изменение pH и умноженная на объем буфера.  

• Интервал pH, в котором буфер наиболее эффективен.  

• Для кислого буфера: pH = pKa ± 1, для основного буфера: pH = 14 - pKb ± 1.  

• Четыре основные буферные системы организма: гидрокарбонатная, гидрофосфатная, гемоглобиновая и белковая.  

• Гидрокарбонатная система составляет около 53% буферной емкости.  

• Решение задач на буферные системы.  

• Пример задачи: расчет pH раствора уксусной кислоты и ацетата калия.  

• Решение задачи через концентрации электролита и сильного электролита.  

• Пример решения задачи на буферный раствор хлорида аммония и аммиака.  

• Использование формул для щелочного буфера через концентрации электролита и основания.  

• Находим молярную концентрацию раствора.  

• Рассчитываем объем добавленной соли.  

• Решаем задачу по обратным действиям.  

• Объяснение задачи на кислотный буфер.  

• Расчет молярной концентрации кислоты.  

• Решение задачи с использованием формул.  

• Объяснение задачи на объемное соотношение растворов.  

• Рассмотрение процессов диссоциации и гидролиза.  

• Расчет объемного соотношения растворов.  

• Объяснение задачи на получение буферного раствора.  

• Расчет массы гидроксида калия для получения буферного раствора.  

• Решение задачи с использованием формул.  

• Масса калия равна 56,2000 г/моль.  

• Округлив, получаем 56,2 г/моль.  

• Ответ: 952 мг.  

• Добавлены 100 мл раствора гидроксида калия и 40 мл раствора хлорида аммония.  

• Концентрация хлорида аммония 0,05 моль/л, гидроксида калия 0,2 моль/л.  

• Формула для расчета: [NH4+] = [KOH] + [NH4OH].  

• Формула для щелочного буфера: NH4OH = NH4+ + OH-.  

• Концентрация NH4OH: 0,05 моль/л.  

• Концентрация NH4+: 0,02 моль/л.  

• Избыток NH4OH: 0,02 моль.  

• Остаток NH4OH: 0,03 моль.  

• Формула для расчета: [NH4+] = [KOH] + [NH4OH] - [NH4+].  

• Получаем: [NH4+] = 0,02 + 0,03 - 0,02 = 0,03 моль.  

• Ответ: 0,03 моль NH4+.  

• Задачи из практикума решены правильно.