Bufer eritman pH qiymatini hisoblash

|
Bufer eritman pH qiymatini hisoblash
|
bet | 3/5 | Sana | 13.02.2024 | Hajmi | 25,31 Kb. | | #155548 |
Bog'liq Elektrolit eritmalardagi pH qiymatiBufer eritman pH qiymatini hisoblash
Bufer hajmi qanday bo'lishidan oldin, avval buferlarni tushunishimiz kerak. A bufer unga cheklangan miqdordagi kislota yoki asos qo'shilganda pH o'zgarishiga qarshilik ko'rsatadigan birikma. Bufer eritmasining kimyoviy tarkibi odatda zaif kislota yoki uning tuzi bilan birga kuchsiz asosni o'z ichiga oladi.Hozir, Bufer hajmi pH qiymatining o'zgarishiga qarshi turish samaradorligining o'lchovi sifatida aniqlanishi mumkin. Ushbu ta'rifda "muhim o'zgarish nimada?" Degan savolga biroz muammo tug'diradi, ba'zida 1 birlik o'zgarishi hech qanday jiddiy o'zgarishlarga olib kelmaydi. Boshqa paytlarda, hatto 0,1 birlik o'zgarishi ham sezilarli farqni keltirib chiqarishi mumkin. Shunday qilib, aniqroq ta'rif berish uchun bufer sig'imi uni bir pH birligi bilan o'zgartirish uchun bir litr eritmaga qo'shilishi kerak bo'lgan kuchli kislota yoki kuchli asos miqdori sifatida aniqlanishi mumkin. Bufer hajmi tenglamasi quyidagicha: bu erda n - qo'shilgan kuchli bazaning ba'zi ekvivalentlari (1 L eritma uchun). E'tibor bering, n mol kislota pH qiymatini bir xil qiymatga o'zgartiradi, lekin teskari yo'nalishda. Biz bufer hajmini pH va bufer konsentratsiyasi bilan bog'laydigan formulani chiqaramiz.Bufer hajmi: Ta'rif va hisoblash . Shaxsan men birinchi marta shisha idishning pastki qismidagi suyuq perkolatni eritmaning pushti yoki qizil rangga aylanishini sabr-toqat bilan kutib, ruxsat berganimda, bu meni rostan ham o'zini olim deb his qildi! Biroq, nima uchun bu eritma faqat ma'lum miqdordagi kimyoviy moddalar qo'shilganda rangini o'zgartiradi? Ushbu javobni olish uchun biz eritmaning ajralmas xususiyatlarini tushunishimiz kerak. Bufer hajmi qanday bo'lishidan oldin, avval buferlarni tushunishimiz kerak. A bufer unga cheklangan miqdordagi kislota yoki asos qo'shilganda pH o'zgarishiga qarshilik ko'rsatadigan birikma. Eritmasining kimyoviy tarkibi odatda zaif kislota yoki uning tuzi bilan birga kuchsiz asosni o'z ichiga oladi. Hozir, Bufer hajmi tamponning pH qiymatining o'zgarishiga qarshi turish samaradorligining o'lchovi sifatida aniqlanishi mumkin. Ushbu ta'rifda "muhim o'zgarish nimada?" Degan savolga biroz muammo tug'diradi, ba'zida 1 birlik o'zgarishi hech qanday jiddiy o'zgarishlarga olib kelmaydi. Boshqa paytlarda, hatto 0,1 birlik o'zgarishi ham sezilarli farqni keltirib chiqarishi mumkin. Shunday qilib, aniqroq ta'rif berish uchun bufer sig'imi uni bir pH birligi bilan o'zgartirish uchun bir litr eritmaga qo'shilishi kerak bo'lgan kuchli kislota yoki kuchli asos miqdori sifatida aniqlanishi mumkin. Bufer hajmi tenglamasi quyidagicha: bu erda n - qo'shilgan kuchli bazaning ba'zi ekvivalentlari (1 L eritma uchun). E'tibor bering, n mol kislota pH qiymatini bir xil qiymatga o'zgartiradi, lekin teskari yo'nalishda. Bufer konsentratsiyasi bilan bog'laydigan formulani chiqaramiz. Bufer tenglamasini qanday yozish mumkinligini ko'rdik, endi yuqoridagi tenglamaga qanday kelganimizni yaxshiroq tushunish uchun uni keltirib chiqarishga harakat qilaylik. Ushbu kelib chiqishni biroz osonlashtirish uchun biz monoprotik asosni yaratamiz (faqat bitta protonni qabul qiladigan asos). Shuningdek, biz hajmni bitta deb hisoblaymiz, chunki bu kontsentratsiyani va mollar sonini bir-birining o'rnida davolashda yordam beradi. Biz qabul qilgan eritmaning zaryad balansi quyidagi tenglama bilan namoyish etiladi: [A -] + [OH +] = [B +] + [H +] [B +] eritmada kuchli asos konsentratsiyasi mavjudligini bildiradi. [B +] ham n birinchi bufer hajmi tenglamasida mavjud. Endi buferning umumiy kontsentratsiyasi quyidagi tenglama bilan berilgan: Yuqoridagi tenglamadagi kichik tarkibiy elementlarga bo'linishi mumkin. Kattaroq, murakkab birikmaning mayda asosiy elementlarga bo'linishi dissotsiatsiya doimiysi deb nomlanadi. Dissotsiatsiya doimiysi hosilani soddalashtirishga yordam beradi. Quyidagi tenglamadagi K kislota dissotsilanish konstantasidir. Bu molekula kislota vazifasini qanchalik oson bajarishi bilan bog'liq. Bufer echimlarini to'rt turga bo'lish mumkin. Og'ir kislotani o'z ichiga olgan bufer echimlari. Azot kabi har qanday og'ir kislota kam pH buferi sifatida ishlatilishi mumkin. Kuchli kislotalar suvli echimlarda mutlaqo ajralib turadi va shuning uchun ularning echimlari gidrokson ionlarining yuqori konsentratsiyasi bilan ajralib turadi. Kam miqdor kislota yoki kislota kislotasi uchun bazadan iborat kuchli kislotalarga kuchli ta'sir ko'rsatadi.
Masalan, agar 100 sm3 nitrat kislotasi eritmasi 0,01 mol / dm3 konsentratsiyasi bilan 1 sm3 qo'shing xlorid kislotasi 0,1 Mol / Dm3 kontsentratsiyasi bilan u 2.00 dan 1,96 gacha pasayadi. 0,04 bo'yicha pH o'zgarishi unchalik ahamiyatsiz deb hisoblanishi mumkin. Hydretik kislota qo'shishdan oldin va keyin eritmaning yuqoridagi pH qiymatlarini tekshirish uchun tenglama ishlatilishi kerak.
Hozirda taqqoslash pHni kamaytirishning ahamiyatsizligini kamaytirishning natijasi 0,1 Mol / Dm3 1 dan 100 sm3 gacha bo'lgan eritma qo'shilishi natijasida. Bunday holda, pH qiymati 7.00 dan 4,00 gacha pasayadi. Aniq toza suv Bu bufer echimi sifatida harakat qilmaydi, chunki u pHni bir xil darajada qo'llab-quvvatlamaydi. Bufer echimlarining kontsentratsiyasi anjirda ko'rsatilgan titratsiya egri chiziqlarining gender qismlariga mos keladi. Titratsion egri chiziqlarning bu qismlari bufer joylari deb nomlanadi. Bufer sohasida pH qiymati sezgir emas kichik o'zgarishlar Kislota yoki bazaning konsentratsiyasi. Kuchli bazani o'z ichiga olgan bufer echimlari
Har qanday kuchli bazani yuqori qiymatdagi bufer sifatida ishlatish mumkin. Masalan, kam miqdordagi kislota yoki baza kamroq miqdorda ta'sir ko'rsatadi, masalan, kontsorli konsentratsiya bilan konsentratsiya konsentratsiyasi, 10.00 dan o'zgarishi mumkin 9,96 gacha o'zgartirilgan. Ushbu holatdagi o'zgarish faqat 0,04. Ushbu natija tenglama va nisbatlar yordamida tekshirishingiz mumkin. Diladigan kislota tarkibidagi bufer echimlari 4 dan 7 gacha bo'lgan turli xil zaif kislota va uning tuzlaridan biri yordamida chidamli qiymatlar bilan bufer echimlarini olish mumkin. Buning uchun sirka kislotasi va natriy uretat aralashmasi ko'pincha ishlatiladi. Natriy asetat B. suvli eritma To'liq ionlashtirilgan Bundan farqli ravishda, sirka kislotasi faqat qisman ionlashtirilgan
Kislota qo'shganda, bu muvozanat chapga siljiydi, qo'shilgan ionlarning tarkibi pasayadi va boshlang'ich qiymat bufer echimida natriy uretat qo'shilishiga olib keladigan ionlarni katta miqdordagi ionlarni katta miqdordagi ionlarni ko'paytirishni ta'minlaydi kislota qismlari.
Bazan qo'shganda, u ionlari zararsizlantiriladi Ushbu reaktsiya oqimi natijasida ionlarni olib tashlash muvozanat o'ng tomonga siljiydi. Ionlarning kontsentratsiyasi va shuning uchun eritmaning qiymati doimiy bo'lib qoladi.
|
| |