Razumevanje puferskih rešitev, načel, lastnosti, vrst in primerov

Razumevanje puferskih rešitev, pufrov, načel, funkcij, lastnosti, vrst, vrst in primerov: Je raztopina, ki vsebuje mešanico šibke kisline in njene konjugirane baze ali obratno

---

Preberite tudi članke, ki so lahko povezani: Razumevanje kislin, baz in soli

---

Opredelitev puferske raztopine

Puferska raztopina je raztopina, ki lahko vzdržuje (vzdržuje) svoj pH zaradi dodajanja kislin, baz ali razredčenja z vodo. PH puferske raztopine se po dodatku določene količine kisline, baze ali vode ne spreminja (nenehno). Puferske raztopine lahko nevtralizirajo dodajanje kislin ali baz od zunaj.

---

Puferska raztopina ali imenovana tudi puferska raztopina ali puferska raztopina je rešitev, ki lahko vzdržuje vrednost pH tudi z dodatkom malo kisline, malo baze ali malo vode (redčenje). To je zato, ker puferska raztopina vsebuje topljene snovi, ki so "pufer", sestavljen iz kislih in bazičnih komponent. Kisla komponenta služi temu, da prenese zvišanje pH, medtem ko alkalna komponenta deluje tako, da zdrži znižanje pH.

---

Puferska raztopina ali puferska raztopina je raztopina, ki jo sestavljajo:

• Mešanica šibke kisline in njene soli.

Primer: Zmes raztopine CH₃COOH (šibka kislina) in raztopina CH₃COONa (konjugirana baza) z reakcijo tvori kislo pufersko raztopino:

CH₃COOH + NaOH → CH₃COONa + H₂O.

• Mešanica šibke baze s soljo.

Primer: Zmes raztopine NH₄OH (šibka baza) in raztopina NH₄CL (konjugirana kislina) tvori bazično pufersko raztopino z reakcijo:

NH₄OH + HCl → NH₄CL + H₂O.

---

Vrste puferske rešitve

Komponente puferjev / pufrov se delijo na:

1. Kisli pufer / puferska raztopina

Ta raztopina vzdržuje pH v kislem območju (pH <7). Za raztopino lahko dobimo šibko kislino in njeno sol, ki je konjugirana baza kisline. Drugi način je mešanje šibke kisline z močno bazo, kjer je šibka kislina mešana v presežku. Zmes bo dala sol, ki vsebuje konjugirano bazo zadevne šibke kisline. Na splošno se uporabljajo močne baze, kot so natrijNa), kalij, barij, kalcij in drugi.

---

Kako deluje, je razvidno iz puferske raztopine, ki vsebuje CH₃COOH in CH₃COO^– ki je v ravnovesju. Z naslednjim postopkom:

---

• O dodajanju kisline

Dodajanje kisline (H⁺) bo premaknil ravnovesje v levo. Kje so ioni H.⁺ dodani reagira s CH-ioni₃COO^– tvorijo molekulo CH₃COOH.

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

---

• O dodajanju osnove

Če dodamo bazo, potem ion OH^– baze bo reagiral z ioni H.⁺ tvorijo vodo. To bo povzročilo, da se bo ravnotežje premaknilo v desno, tako da bo koncentracija ionov H.⁺ je mogoče vzdrževati. Tako dodatek baze povzroči zmanjšanje kisle komponente (CH₃COOH), ne H. jonov⁺. Dodana baza reagira s CH kislino₃COOH tvori ione CH₃COO^– in vodo.

CH₃COOH (vod.) + OH^–(vodno) → CH₃COO^–(vodno) + H₂O (l)

---

Preberite tudi članke, ki so lahko povezani: Opredelitev osnovne rešitve

---

1. Puferska raztopina / pufer je alkalna Bas

Ta raztopina vzdržuje pH v alkalnem območju (pH> 7). To raztopino lahko dobimo iz šibke baze in soli, katere sol prihaja iz močne kisline. Drugi način je z mešanjem šibke baze z močno kislino, kjer je šibka baza mešana v presežku.

Kako deluje, je razvidno iz puferske raztopine, ki vsebuje NH₃ in NH4 + v ravnovesju. Z naslednjim postopkom:

---

• O dodajanju kisline

Če dodamo kislino, se ioni H.⁺ kisline bo vezal ione OHion^–. To povzroči, da se ravnotežje premakne v desno, tako da se koncentracija ionov OH^– je mogoče vzdrževati. Poleg tega ta dodatek povzroči zmanjšanje osnovne komponente (NH.).₃), namesto ionov OH^–. Dodana kislina reagira z bazo NH₃ da tvorijo NH. ione⁴⁺.

NH₃ (vodno) + H⁺(vodno) → NH⁴⁺ (JAZ)

---

• O dodajanju osnove

Če dodamo bazo, se ravnotežje premakne v levo, torej koncentracija ionov OH^– je mogoče vzdrževati. Dodana baza reagira s kislo komponento (NH₄⁺), ki tvorijo osnovno komponento (NH₃) in vodo.

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

---

Kako delujejo medpomnilniške rešitve

Puferska raztopina vsebuje kislinske in bazične sestavine s kislino in njeno konjugirano bazo, zato lahko dobro veže ione H⁺ pa tudi ioni OH^–. Torej dodatek majhne količine močne kisline ali močne baze pH ne spremeni bistveno.

---

Preberite tudi članke, ki so lahko povezani: Raztopine kislin: opredelitev, značilnosti, lastnosti in primeri

---

Lastnosti puferskih rešitev

Lastnosti puferske raztopine so:

1. Ko se raztopina razredči, se pH ne spremeni.
2. PH raztopine se ne spremeni, če raztopini dodamo kislino ali bazo.

---

Razmerje med pH in pufersko raztopino je naslednje:

1. Puferska raztopina mešanice šibke kisline in njene soli.

[H⁺] = Ka ali[H⁺] = Ka

pH = - log H⁺

---

Kje:

Ka = ravnotežna konstanta

= število molov šibke kisline

= število molov konjugirane baze

1. Puferska raztopina mešanice šibke baze in njene soli.

[OH^–] = Kb ali[H⁺] = Kb

pH = 14 - POH

POH = - log OH^–

Kje:

Kb = ravnotežna konstanta

= število molov šibke baze

= število molov konjugirane kisline

---

Funkcija puferske raztopine

• Obstoj te puferske raztopine lahko opazimo v vsakdanjem življenju, na primer v medicini, fotografiji, usnjarstvu in barvilih. Poleg teh aplikacij obstajajo še Funkcija uporaba tega koncepta puferske raztopine v človeškem telesu kot v telesnih tekočinah.
  

  ---

• Ta telesna tekočina je lahko v znotrajcelični ali zunajcelični tekočini. Kje je glavni puferski sistem v njegovi znotrajcelični tekočini, kot je H₂PO₄^–in HPO₄^2- ki lahko reagira s kislino in bazo. Kar zadeva puferski sistem, lahko vzdržuje skoraj konstanten pH v krvi, ki je približno 7,4.
  

  ---

• Vzdržujte pH krvne plazme tako, da je na pH med 7,35 in 7,45, in sicer iz iona HCOion₃^–z Na. ionom⁺. Če je pH v krvi večji od 7,45, boste imeli alkalozo, kar bo povzročilo hiperventilacijo / prekomerno dihanje, hudo bruhanje. Če je pH krvi manjši od 7,35, bo prišlo do acidoze, kar bo povzročilo motnje v delovanju srca, ledvic, jeter in prebave.
  

  ---

• V pločevinkah vzdržujte pH predelane hrane, tako da jih ni enostavno poškodovati / oksidirati (benzojska kislina z natrijevim benzoatom).
• Poleg tega lahko uporabo te puferske raztopine srečamo v vsakdanjem življenju, kot so kapljice za oko.
  

  ---

• Obstoj te puferske raztopine lahko opazimo v vsakdanjem življenju, na primer v medicini, fotografiji, usnjarstvu in barvilih. Poleg teh aplikacij obstaja funkcija uporabe tega koncepta puferske raztopine v človeškem telesu, na primer v telesnih tekočinah.
  

  ---

• Ta telesna tekočina je lahko v znotrajcelični ali zunajcelični tekočini. Kjer je glavni puferski sistem v znotrajcelični tekočini, kot sta H2PO4- in HPO42-, ki lahko reagira s kislino in bazo. Puferski sistem lahko vzdržuje skoraj konstanten pH v krvi, ki je približno 7,4.
  

  ---

• Vzdržujte pH krvne plazme tako, da je na pH med 7,35 in 7,45, in sicer od ionov HCO3 do ionov Na +. Če je pH v krvi večji od 7,45, boste imeli alkalozo, kar bo povzročilo hiperventilacijo / prekomerno dihanje, hudo bruhanje. Če je pH krvi manjši od 7,35, bo prišlo do acidoze, kar bo povzročilo motnje v delovanju srca, ledvic, jeter in prebave.
  

  ---

• Vzdržujte pH telesnih tekočin, da ne bo moteno izločanje ionov H + v ledvicah, in sicer dihidrogenfosfatna kislina (H2PO4-) z monohidrogenfosfatno bazo (HPO42-)
  

  ---

• V pločevinkah vzdržujte pH predelane hrane, tako da jih ni enostavno poškodovati / oksidirati (benzojska kislina z natrijevim benzoatom).

• Poleg tega lahko uporabo te puferske raztopine srečamo v vsakdanjem življenju, kot so kapljice za oko.

---

Preberite tudi članke, ki so lahko povezani: Teorija kislinsko-bazičnih indikatorjev: indikatorji, značilnosti, primeri in funkcije

---

Vrste puferskih rešitev

Puferska raztopina se lahko tvori iz mešanice šibke kisline in njene konjugirane baze ali šibke baze in njene konjugirane kisline. Na osnovi sestavnih kislin in baz so puferske raztopine razdeljene na 2, in sicer na naslednji način:

1. Raztopina kislinskega pufra

Puferna raztopina kisline je puferska raztopina, ki nastane iz šibke kisline in njene konjugirane baze. Raztopine kislinskih puferjev imajo pH manj kot 7.

Primer: CH₃COOH (šibka kislina) in CH₃COO– (njena konjugirana baza).

2. Raztopina osnovnega pufra

Osnovna puferska raztopina je puferska raztopina, tvorjena iz šibke baze in njene konjugirane kisline. Alkalna puferska raztopina ima pH večji od 7.

Primer: NH₃ (šibka baza) in NH₄ + (njegova konjugirana kislina).

---

Preberite tudi članke, ki so lahko povezani: 11 Funkcije nukleinskih kislin v telesu živih bitij

---

Vzorčna rešitev /Odbojnik medpomnilnik

Primeri težav z rešitvijo pufrov

1. Določite pH raztopine, če 800 ml raztopine CH₃0,1 M COOH, zmešano s 400 ml raztopine CH₃COONa 0,1 M (Ka CH₃COOH = 1,8 × 10^-5) !
2. Določite pH raztopine, če je 400 ml raztopine NH₄0,5 M OH zmešamo s 100 ml raztopine NH₄Cl 0,5M (Kb NH4OH = 1,8 × 10^-5)
3. Skupaj 50 ml raztopine, sestavljene iz CH₃COOH 1M in CH₃1M COONa je dodala 1M raztopine HCl toliko kot 1Ml. Določite pH raztopine po dodatku 1M HCl! (Ka = 1,8 x 10^-5)
4. Skupaj 50 ml raztopine, sestavljene iz CH₃COOH 1M in CH₃COONa 1M plus 50 ml vode. Določite pH raztopine po razredčenju!

---

Preberite tudi članke, ki so lahko povezani: Termokemija: definicija, enačbe, reakcije, formule in primeri problemov

---

Odgovorite Rešitev puferskega pufra

Odgovor št. 1.

moli CH₃COOH = 800 x 0,1 = 80 mmol

moli 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 - dnevnik 3.6

---

Odgovor št. 2.

moli NH₃= 400 x 0,5 = 200 mmol

moli 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 - dnevnik 7.2

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

= 9 + log 7.2

---

Odgovor št. 3.

moli CH₃COOH = 50 x 1 = 50 mmol

moli CH₃COONa = 50 x 1 = 50 mmol

moli HCl = 1 x 1 = 1 mmol

CH₃COONa + HCl —-> CH₃COOH + NaCl

Sprva: ……………… 50 mmol ……… ..1 mmol …… .50 mmol -

Reagirajte: …………………. 1 mmol ……… ..1 mmol …… 1 mmol …… ..1 mmol

____________________________________________________________ –

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

Torej pH = -log (1,8 x 10^-5 x 51/49)

= -log 1,87 x 10^-5 = 5 - log 1,87

---

Odgovor št. 4.

Redčenje CH₃COOH: V.₁.M₁ = V₂.M

50 × 1 = 100xM₂

M₂ = 0,5

Redčenje CH₃COONa: V.₁.M₁ = V₂.M₂

50 × 1 = 100xM₂

M₂ = 0,5