Карактеристике, приправе и примери раствора пуфера



Тхе пуфер отопине или пуфери су они који могу да смање пХ промене услед Х јона3О+ и ОХ-. У одсуству ових, неки системи (као што су физиолошки) су нарушени, јер су њихове компоненте веома осетљиве на нагле промене у пХ.

Баш као што амортизери амортизера у аутомобилима смањују утицај који изазива њихово кретање, одбојници раде исто, али са киселошћу или базичности раствора. Штавише, пуфер отопине ​​успостављају специфичан распон пХ унутар којег су ефикасни.

Иначе, иони Х3О+ закисели раствор (пХ пада на вредности испод 6), што доводи до могуће промене у извођењу реакције. Исти пример може се применити за основне пХ вредности, тј. Веће од 7.

Индек

  • 1 Карактеристике
    • 1.1
    • 1.2 Неутрализујте и киселине и базе
    • 1.3 Ефикасност
  • 2 Припрема
  • 3 Примери
  • 4 Референце

Феатурес

Цомпоситион

У суштини они су састављени од киселине (ХА) или слабе базе (Б) и соли њених базних или киселих коњугата. Према томе, постоје два типа: киселински пуфери и алкални пуфери.

Киселински пуфери одговарају ХА / А пару-, вхере А- је коњугована база слабе киселине ХА и интерагује са јонима као што је На+- да се формирају натријумове соли. На овај начин, пар остаје као ХА / НаА, мада може бити и калијум или калцијум.

Када се добија од ХА са слабом киселином, он смањује распон пХ киселине (мање од 7) према следећој једначини:

ХА + ОХ- => А- + Х2О

Међутим, као слаба киселина, њена коњугирана база је делимично хидролизована да регенерише део потрошене ХА:

А- + Х2О <=> ХА + ОХ-

С друге стране, алкални пуфери се састоје од пара Б / ХБ+, где ХБ+ је коњугирана киселина слабе базе. Генерално, ХБ+ формира соли са хлоридним јонима, остављајући пар као Б / ХБЦл. Ови пуфери у пуферу базног распона пХ (већи од 7):

Б + Х3О+ => ХБ+ + Х2О

И опет, ХБ+ може делимично хидролизовати да регенерише део потрошене Б:

ХБ+ + Х2О <=> Б + Х3О+

Неутрализујте и киселине и базе

Док киселински пуфери пХ пуферирају киселине и алкални пуфери пХ, оба могу да реагују са Х јонима3О+ и ОХ- кроз ове серије хемијских једначина:

А- + Х3О+ => ХА + Х2О

ХБ+ + ОХ- => Б + Х2О

На овај начин, у случају пара ХА / А-, ХА реагује са ОХ јонима-, док је А- -њена коњугована база - реагује са Х3О+. Што се тиче пара Б / ХБ+, Б реагује са Х јонима3О+, док ХБ+ -његова коњугована киселина - са ОХ-.

Ово омогућава оба пуфера да неутралишу и киселе и основне врсте. Резултат горе наведеног у односу на, на пример, константан додатак ОХ молова-, је смањење варијације пХ (ΔпХ):

Горња слика приказује пуферисање пХ вредности против јаке базе (донор ОХ).-).

Првобитно је пХ киселина због присуства ХА. Када се дода јака база, формирају се први молови А- и бафер почиње да делује.

Међутим, постоји подручје кривине гдје је нагиб мање стрм; где је пригушење ефикасније (плавичасти оквир).

Ефикасност

Постоји неколико начина да се схвати концепт ефикасности бафера. Један од њих је да се одреди друга деривација пХ криве у односу на основну запремину, чишћење В за минималну вредност, која је Век / 2.

Век је запремина на тачки еквиваленције; ово је основна запремина потребна да се неутралише сва киселина.

Други начин да се то схвати је кроз чувену Хендерсон-Хасселбалцх једначину:

пХ = пКа + лог ([Б] / [А])

Овде Б означава базу, А киселину и пКа то је најнижи логаритам константе киселости. Ова једначина се односи и на киселе врсте ХА, и на коњуговану киселину ХБ+.

Ако је [А] веома велики у односу на [Б], лог () узима веома негативну вредност, која се одузима од пКа. Ако је напротив [А] веома мали у односу на [Б], вредност лог () заузима веома позитивну вредност, која додаје пКа. Међутим, када је [А] = [Б], лог () је 0 и пХ = пКа.

Шта све ово значи? Да ће ΔпХ бити већи у екстремима који се разматрају за једначину, док ће бити мањи са пХ једнаком пКа; и као пКа карактеристика је сваке киселине, ова вредност одређује опсег пКа± 1.

Вредности пХ унутар овог опсега су оне у којима је пуфер ефикаснији.

Препаратион

За припрему пуферског раствора потребно је имати на уму следеће кораке:

- Знајте потребан пХ и, дакле, онај који желите да задржите што је могуће више током реакције или процеса.

- Познавајући пХ, тражимо све слабе киселине, оне чије пКа је ближе овој вредности.

- Када се изаберу врсте ХА и израчуна концентрација пуфера (у зависности од тога колико базе или киселине је потребно неутралисати), неопходна количина њене натријумове соли је измерена.

Примери

Сирћетна киселина има пКа од 4,75, ЦХ3ЦООХ; Према томе, смеша одређених количина ове киселине и натријум ацетата, ЦХ3ЦООНа, формирају пуфер који ефикасно апсорбује у распону пХ (3.75-5.75).

Други примери монопротских киселина су бензојеве киселине (Ц6Х5ЦООХ) и мрав (ХЦООХ). За сваку од ових вредности пКа они су 4,18 и 3,68; према томе, њихови пХ нивои вишег пуфера су (3.18-5.18) и (2.68-4.68).

С друге стране, полипротичне киселине као што је фосфорна (Х3ПО4и угљеник (Х2ЦО3) имају толико пК вредностиа као што протони могу да ослободе. Дакле, Х3ПО4 Има три пКа (2.12, 7.21 и 12.67) и Х2ЦО3 има два (6,352 и 10,329).

Ако желите да одржите пХ од 3 у раствору, можете бирати између пуфера ХЦООНа / ХЦООХ (пК)а= 3.68) и НаХ2ПО4/ Х3ПО4 (пКа= 2.12).

Први пуфер, онај мравље киселине, је ближи пХ 3 него пуфер фосфорне киселине; према томе, ХЦООНа / ХЦООХ боље пригушује пХ 3 него НаХ2ПО4/ Х3ПО4.

Референце

  1. Даи, Р., & Ундервоод, А. Куантитативе Аналитицал Цхемистри (пети ред.). ПЕАРСОН Прентице Халл, стр. 188-194.
  2. Авсар Арас. (20. април 2013). Мини Схоцкс Преузето 9. маја 2018. године, са: цоммонс.викимедиа.орг
  3. Википедиа. (2018). Буффер солутион. Преузето 9. маја 2018. године, са: ен.википедиа.орг
  4. Ассоц. Др Лубомир Македонски, проф. [Док.] Буффер солутионс. Медицински универзитет у Варни.
  5. Цхем Цоллецтиве. Буффер туториалс. Преузето 9. маја 2018. године, са: цхемцоллецтиве.орг
  6. аскИИТианс. (2018). Буффер Солутион. Преузето 9. маја 2018. године, са: аскиитианс.цом
  7. Куимицас.нет (2018). Примери амортизера, пуфера или пуфера. Преузето 9. маја 2018. године, из: куимицас.нет