Cantitatea de rezervor tampon, în funcție de concentrațiile componentelor sistemului tampon și raportul lor

Capacitatea de a tampona sisteme pentru a contracara schimbarea bruscă a pH-ului prin adăugarea la acesta a unui acid tare sau bază este limitată. Tamponul menține amestecul constant pH-ul numai cu condiția ca cantitatea introdusă într-o soluție a unui acid tare sau bază nu depășește o anumită valoare. În caz contrar, există o schimbare bruscă a pH-ului, și anume, soluție tampon este oprită.

Acest lucru se datorează faptului că, ca urmare a reacției chimice modifică raportul dintre concentrația molară a componentelor sistemului tampon: c (acide) / s (săruri) sau (bază) / c (sare).

La această concentrație a componentului reactiv cu acizi sau baze adăugate este scăzută, iar concentrația celei de a doua componente crește, deoarece este format suplimentar în reacție.

tamponare Cantitativ soluție caracterizată prin utilizarea unui rezervor tampon (B). O capacitate de tamponare deosebire de acid (Bk.) Și o bază tampon emkostpo sau alcalin (în.).

Capacitatea de tampon de acid este numărul de compuși chimici echivalenți de acid puternic pentru a fi adăugat la 1 litru (1 dm 3) a sistemului tampon pentru a reduce unitatea de pH. Acesta poate fi calculat prin formula următoare:

unde n (1 / z * HA) - numărul de moli de puternici compuși chimici echivalenți de acid adăugat la 1 dm 3 al unui sistem tampon; pH1 - valoarea pH-ului sistemului înainte de adăugarea unui acid tare; pH 2 - valoarea pH a sistemului, după adăugarea unui acid tare.

Într-un caz mai general (nu ia în cazul în care 1 dm 3 al unui sistem tampon, precum și orice alt din volumul său, exprimată în litri sau dm3) formula pentru calcularea capacității tampon va fi de forma:

unde c (1 / z * AT) - concentrația molară a echivalentului chimic al unui acid tare într-o soluție; V (AT) - volumul (dm 3) adăugarea unei soluții de acid tare; V (sistem buf.) - volumul soluției tampon la care se adaugă soluția de acid.

Prin urmare, capacitatea de tamponare a bazei este numărul de echivalenți chimici ai unei baze puternice (alcaline) se adaugă la 1 litru (1 dm 3) a sistemului tampon pentru a determina o creștere în unitatea sa de pH:

unde n (1 / z B *) - numărul de moli de compuși chimici echivalenți de bază, care a fost adăugat la un 1 dm 3 de soluție tampon; pH1 - valoarea pH-ului soluției înainte de adăugarea unei baze; pH 2 - valoarea pH-ului soluției după adăugarea bazei.

Într-un caz mai general (nu ia în cazul în care 1 dm 3 al unui sistem tampon, precum și orice alt din volumul său), formula de calcul a rezervorului tampon la baza ia forma următoare:

unde c (1 / z B *) - concentrația molară a echivalentului chimic al bazei într-o soluție; V (B) - volumul (dm 3) care se adaugă o soluție de bază puternică; V (sistem buf.) - volumul soluției tampon (dm 3), la care se adaugă o soluție de bază puternică.

Soluția tampon mai concentrată, cu atât este mai mare capacitatea de tamponare, ca În acest caz, adăugarea unor mici cantități de acid puternic sau alcaline nu va determina o schimbare semnificativă a concentrațiilor sale componente, și, prin urmare, raportul lor.

Fig. 35. Schimbarea rezervorul tampon (1) și schimbarea sistemului tampon de pH acid prin adăugarea la aceasta o cantitate specificată de un acid tare (2), în funcție de conținutul componentelor sale

Aceste soluții vor avea aproximativ aceeași valoare ca și capacitatea de tamponare a acidului și a bazei.

În cazul în care raportul de amestecare a sistemului tampon nu este egal cu 1, valorile capacității sale tampon va diferi unul de altul în bază și acid (unde mai semnificativ, cu cât raportul c (acid) / c (sare) și (bază) / cu (sare) se abate de la unitate).

De exemplu, în cazul în care componentele sistemului tampon de sare acidă sunt conținute mai mult de un acid slab, capacitatea sa de tampon pentru acidul va fi mai mare decât la bază, adică, Bk.> On.

Astfel, se poate concluziona că, în aceste cazuri, capacitatea de tampon de mai sus de substanță care reacționează cu componenta tampon în exces.

Dacă sistemul tampon nu are o capacitate suficientă de tampon poate fi îmbunătățită prin creșterea concentrației ambelor componente din numărul necesar de ori.