Puhverlahenduste, põhimõtete, omaduste, tüüpide ja näidete mõistmine

Puhvrilahenduste, puhvrite, põhimõtete, funktsioonide, omaduste, tüüpide, liikide ja näidete mõistmine: Kas lahus sisaldab nõrga happe ja selle konjugaataluse segu või vastupidi

---

Loe ka artikleid, mis võivad olla seotud: Hapete, aluste ja soolade mõistmine

---

Puhverlahuse määratlus

Puhverlahus on lahus, mis suudab säilitada (säilitada) oma pH hapete, aluste lisamise või veega lahjendamise teel. Pärast teatud koguse happe, aluse või vee lisamist puhverlahuse pH ei muutu (pidevalt). Puhverlahus suudab neutraliseerida happe või aluse lisamise väljastpoolt.

---

Puhverlahus või ka puhverlahus või puhverlahus on lahendus, mis suudab säilitada pH väärtust isegi vähese happe, aluse või vähese vee lisamisega (lahjendus). Seda seetõttu, et puhverlahus sisaldab lahustunud aineid, mis on "puhver", mis koosneb happelistest ja aluselistest komponentidest. Happeline komponent on vastupidav pH tõusule, leeliseline aga pH langusele.

---

Puhverlahus või puhverlahus on lahus, mis koosneb:

• Nõrga happe ja selle soola segu.

Näide: CH lahuse segu₃COOH (nõrk hape) ja CH lahus₃COONa (konjugaat alus) moodustab reaktsioonil happelise puhverlahuse:

CH₃COOH + NaOH → CH₃COONa + H₂O.

• Nõrga aluse segu oma soolaga.

Näide: NH lahuse segu₄OH (nõrk alus) ja NH lahus₄CL (konjugaathape) moodustab aluselise puhverlahuse reaktsiooniga:

NH₄OH + HCI → NH₄CL + H₂O.

---

Puhverlahenduse liigid

Puhverlahuse komponendid / puhvrid jagunevad:

1. Happeline puhver / puhverlahus

See lahus hoiab pH happelises piirkonnas (pH <7). Selle lahuse saamiseks võib valmistada nõrgast happest ja selle soolast, mis on happe konjugaatalus. Teine võimalus on segada nõrk hape tugeva alusega, kus nõrk hape segatakse üle. Segu annab soola, mis sisaldab kõnealuse nõrga happe konjugaat alust. Üldiselt kasutatakse tugevaid aluseid nagu naatriumNa), kaalium, baarium, kaltsium jt.

---

Selle toimimist võib näha CH-d sisaldavas puhverlahuses₃COOH ja CH₃COO^– mis on tasakaalus. Järgmise protsessiga:

---

• Happe lisamise kohta

Happe (H⁺) nihutab tasakaalu vasakule. Kus on H. ioonid⁺ lisatud reageerib CH. ioonidega₃COO^– moodustavad CH molekuli₃COOH.

CH₃COO^–(aq) + H⁺(aq) → CH₃COOH (vesilahus)

---

• Aluse lisamise kohta

Kui lisatakse alus, siis OH. Ioon^– alusest reageerib see H. ioonidega⁺ moodustavad vett. See põhjustab tasakaalu nihkumise paremale, nii et H. ioonide kontsentratsioon⁺ saab säilitada. Seega põhjustab aluse lisamine happelise komponendi (CH₃COOH), mitte H. ioonid⁺. Lisatud alus reageerib CH happega₃COOH moodustab CH. Ioone₃COO^– ja vesi.

CH₃COOH (vesilahus) + OH^–(aq) → CH₃COO^–(aq) + H₂O (l)

---

Loe ka artikleid, mis võivad olla seotud: Baaslahenduse määratlus

---

1. Puhverlahus / puhver on aluseline alus

See lahus hoiab pH leeliselises piirkonnas (pH> 7). Selle lahuse saamiseks võib valmistada nõrgast alusest ja soolast, mille sool pärineb tugevast happest. Teine võimalus on nõrga aluse segamine tugeva happega, kus nõrk alus segatakse üle.

Selle toimimist saab näha NH-d sisaldavas puhverlahuses₃ ja NH4 + tasakaalus. Järgmise protsessiga:

---

• Happe lisamise kohta

Happe lisamisel on H. ioonid⁺ happest seob OHiooni ioone^–. See põhjustab tasakaalu nihkumise paremale, nii et OH. Ioonide kontsentratsioon^– saab säilitada. Lisaks põhjustab see lisamine põhikomponendi (NH) vähenemist.₃), OH. ioonide asemel^–. Lisatud hape reageerib aluse NH-ga₃ moodustamaks NH. ioone⁴⁺.

NH₃ (aq) + H⁺(aq) → NH⁴⁺ (I)

---

• Aluse lisamise kohta

Kui lisatakse alus, nihkub tasakaal vasakule, nii et OH-ioonide kontsentratsioon^– saab säilitada. Lisatud alus reageerib happelise komponendiga (NH₄⁺), moodustades põhikomponendi (NH₃) ja vesi.

NH₄⁺ (aq) + OH^–(aq) → NH₃ (aq) + H₂O (l)

---

Kuidas puhverlahendused toimivad

Puhverlahus sisaldab hapet ja aluskomponenti koos happe ja selle konjugaatalusega, nii et see suudaks siduda mõlemat H iooni⁺ samuti OH. ioonid^–. Nii et vähese tugeva happe või tugeva aluse lisamine ei muuda pH-d oluliselt.

---

Loe ka artikleid, mis võivad olla seotud: Happelahused: määratlus, omadused, omadused ja näited

---

Puhverlahuste omadused

Puhverlahuse omadused on järgmised:

1. Lahuse lahjendamisel pH ei muutu.
2. Lahuse pH lisamisel happele või alusele ei muutu.

---

PH ja puhverlahuse suhe on järgmine:

1. Nõrga happe ja selle soola segu puhverlahus.

[H⁺] = Ka või[H⁺] = Ka

pH = - log H⁺

---

Kus:

Ka = tasakaalu konstant

= nõrga happe moolide arv

= konjugaataluse moolide arv

1. Nõrga aluse ja selle soola segu puhverlahus.

[OH^–] = Kb või[H⁺] = Kb

pH = 14 - POH

POH = - log OH^–

Kus:

Kb = tasakaalu konstant

= nõrga aluse moolide arv

= konjugaathappe moolide arv

---

Puhverlahuse funktsioon

• Selle puhverlahuse olemasolu võib näha igapäevaelus, näiteks meditsiinis, fotograafias, nahatööstuses ja värvainetes. Lisaks nendele rakendustele on ka Funktsioon selle puhverlahuse kontseptsiooni rakendamine inimkehas nagu kehavedelikes.
  

  ---

• See kehavedelik võib olla rakusiseses või rakuvälises vedelikus. Kus on selle rakusisese vedeliku peamine puhversüsteem nagu H₂PO₄^–ja HPO₄^2- mis võib reageerida happe ja alusega. Mis puutub puhvrisüsteemi, siis see suudab säilitada vere peaaegu püsiva pH, mis on umbes 7,4.
  

  ---

• Hoidke vereplasma pH nii, et selle pH oleks vahemikus 7,35 kuni 7,45, nimelt HCOion ioon₃^–Na. iooniga⁺. Kui vere pH on üle 7,45, tekib alkaloos, mille tagajärjeks on hüperventilatsioon / liigne hingamine, tugev oksendamine. Kui vere pH on alla 7,35, tekib sellel atsidoos, mille tagajärjel on häiritud süda, neerud, maks ja seedimine.
  

  ---

• Säilitage töödeldud toidu pH purkides, et need ei saaks kergesti kahjustada / oksüdeeruda (bensoehape naatriumbensoaadiga).
• Lisaks võib selle puhverlahuse rakendamist kohata igapäevaelus, näiteks silmatilkades.
  

  ---

• Selle puhverlahuse olemasolu võib näha igapäevaelus, näiteks meditsiinis, fotograafias, nahatööstuses ja värvainetes. Lisaks nendele rakendustele on selle puhverlahuse kontseptsiooni rakendamise funktsioon inimese kehas, näiteks kehavedelikes.
  

  ---

• See kehavedelik võib olla rakusiseses või rakuvälises vedelikus. Kui rakusisese vedeliku peamine puhversüsteem nagu H2PO4- ja HPO42-, mis võib reageerida happe ja alusega. Puhversüsteem suudab säilitada vere peaaegu püsiva pH, mis on umbes 7,4.
  

  ---

• Hoidke vereplasma pH nii, et selle pH oleks vahemikus 7,35 kuni 7,45, nimelt HCO3-ioonidest Na + -ioonideni. Kui vere pH on üle 7,45, tekib alkaloos, mille tagajärjeks on hüperventilatsioon / liigne hingamine, tugev oksendamine. Kui vere pH on alla 7,35, tekib sellel atsidoos, mille tagajärjel on häiritud süda, neerud, maks ja seedimine.
  

  ---

• Hoidke kehavedelike pH nii, et H + ioonide eritumine neerudes ei oleks häiritud, nimelt divesinikfosfaathape (H2PO4-) koos vesinikfosfaatalusega (HPO42-)
  

  ---

• Säilitage töödeldud toidu pH purkides, et need ei saaks kergesti kahjustada / oksüdeeruda (bensoehape naatriumbensoaadiga).

• Lisaks võib selle puhverlahuse rakendamist kohata igapäevaelus, näiteks silmatilkades.

---

Loe ka artikleid, mis võivad olla seotud: Happe-aluse indikaatoriteooria: näitajad, omadused, näited ja funktsioonid

---

Puhverlahenduste tüübid

Puhverlahuse võib moodustada nõrga happe ja selle konjugaataluse või nõrga aluse ja selle konjugaathappe segust. Hapete ja aluste baasil jagunevad puhverlahused kaheks, nimelt järgmiselt:

1. Happe puhverlahus

Happe puhverlahus on puhverlahus, mis on moodustatud nõrgast happest ja selle konjugaat-alusest. Happepuhvrilahuste pH on alla 7.

Näide: CH₃COOH (nõrk hape) ja CH₃COO– (selle konjugaat alus).

2. Baaspuhverlahus

Aluseline puhverlahus on nõrgast alusest ja selle konjugaathappest moodustunud puhverlahus. Leeliselise puhverlahuse pH on suurem kui 7.

Näide: NH2 (nõrk alus) ja NH2 + (selle konjugaathape).

---

Loe ka artikleid, mis võivad olla seotud: 11 Nukleiinhapete funktsioonid elusolendite kehas

---

Lahuse näidis /Puhver puhver

Puhverlahenduse probleemide näited

1. Kui lahus on 800 ml CH lahust, määratakse lahuse pH₃0,1 M COOH segatud 400 ml CH lahusega₃COONa 0,1 M (Ka CH₃COOH = 1,8 × 10^-5) !
2. Määrake lahuse pH, kui on 400 ml NH lahust₄0,5 M OH segatakse 100 ml NH lahusega₄Cl 0,5 M (Kb NH40H = 1,8 × 10^-5)
3. Kokku 50 ml lahust, mis koosneb CH-st₃COOH 1 M ja CH₃1 M COONa lisas 1 M HCI lahust kuni 1 ml. Pärast 1 M HCI lisamist määrake lahuse pH! (Ka = 1,8 x 10^-5)
4. Kokku 50 ml lahust, mis koosneb CH-st₃COOH 1 M ja CH₃COONa 1M pluss 50 ml vett. Määrake lahuse pH pärast lahjendamist!

---

Loe ka artikleid, mis võivad olla seotud: Termokeemia: definitsioon, võrrandid, reaktsioonid, valemid ja näidisülesanded

---

Vastus Puhverpuhverlahus

Vastus Ei. 1

mutid CH₃COOH = 800 x 0,1 = 80 mmol

mutid CH₃COONa = 400 x 0,1 = 40 mmol

[H⁺ ] = K_a .n_{a /}n_bk

= 1,8 x 10^-5 x (80/40)

= 3,6 x 10 ^-5

pH = -log 3,6 x 10 ^-5

= 5 - log 3.6

---

Vastus Ei. 2

mooli NH₃= 400 x 0,5 = 200 mmol

moolid NH4Cl = 100 x 0,5 = 50 mmol

[OH^–] = 1,8 x10 ^-5 x (200/50)

= 7,2 x 10 ^-5

pOH = - log 7,2 x 10 ^-5

= 5 - log 7.2

pH = 14 - (5-log 7,2)

= 9 + log 7,2

---

Vastus Ei. 3

mutid CH₃COOH = 50 x 1 = 50 mmol

mutid CH₃COONa = 50 x 1 = 50 mmol

moolid HCl = 1 x 1 = 1 mmol

CH₃COONa + HCI —-> CH₃COOH + NaCl

Esialgu: ……………… 50 mmol ……… .1 mmol …… .50 mmol -

Reageeri: …………………. 1mmol ……… ..1mmol …… 1mmol …… .1mmol

____________________________________________________________ –

Ülejäänud ………: ……………… 49 mmol …………. - ………… .51 mmol …… .1 mmol

Nii et pH = -log (1,8 x 10^-5 x 51/49)

= -log 1,87 x 10^-5 = 5 - log 1,87

---

Vastus Ei. 4

CH lahjendus₃COOH: V₁.M₁ = V₂.M

50 × 1 = 100xM₂

M₂ = 0,5

CH lahjendus₃KOONA: V₁.M₁ = V₂.M₂

50 × 1 = 100xM₂

M₂ = 0,5