Уравнение Гендерсона-Гассельбаха для расчета рН буферных систем основного типа. Анализ уравнения.
Физкал. Экзамен
Буферные системы
Понятие о буферных системах. Значение и применение буферных систем.
Буферные системы – растворы, способные поддерживать практически постоянное значение рН при разбавлении или при добавлении к ним небольших количеств кислоты или щелочи.
Буферные р-ры имеют большое значение в поддержании кислотно-основного гомеостаза организма(значение рН биологических жидкостей ,тканей и органов).
2. Классификация буферных систем по природе компонентов. Примеры.
А) Буферы кислотного типа: слабая кислота + соль данной кислоты с сильным основанием
Ацетатный буфер: CH3COOH+CH3COO-(Na+); рН=3,8-5,8
Гидрокарбонатный буфер: H2CO3+NaHCO3; рН=5,4-7,4
Б) Основные буферы: слабое основание + соль данного основания с сильной кислотой
Аммиачный буфер: NH4OH+NH4Cl; pH=8.2-10.2
В) Буферы, состоящие из 2-х солей слабой многоосновной кислоты
Фосфатный буфер: NaH2PO4+Na2HPO4; pH=6.2-8.2
Карбонатный буфер: Na2CO3+NaHCO3; pH=9.3-11.3
| COOH |
| NH2 |
R-CH
Механизм буферного действия на примере ацетатного буфера.
- Добавление небольшого количества сильной кислоты.
Идет реакция: CH3COONa + HCl = CH3COOH + NaCl
Сильная кислота заменяется эквивалентным количеством слабой, которая прочно удерживает Н+. Более того, ее диссоциация подавляется, т.к. увеличивается ее концентрация, а по закону разведения Оствальда – степень диссоциации уменьшается
|
|
|
- При добавлении небольшого количества щелочи:
CH3COOH + NaOH = CH3COONa + Н2О
Добавленные ОН- ионы связываются в очень слабый электролит – воду, что препятствует защелачиванию. Более того, защелачиванию препятствует усиливающаяся диссоциация уксусной кислоты (т.к. ее количество уменьшается). рН остается постоянным.
- При разбавлении рН практически не меняется, так как при этом изменяется концентрация и кислоты и соли, а их соотношение остаётся постоянным.
Уравнение Гендерсона-Гассельбаха для расчета рН буферных систем кислотного типа. Анализ уравнения
Вывод на примере ацетатного буфера:
СН3СООН=СН3СОО- + Н+
CH3COONa = CH3COO- + Na+
рН = -lg[H+]
KCH3COOH = 
=> [H+] = 
*заменим в числителе концентрацию недиссоциирующей кислоты общей концентрацией кислоты, так как в присутствии одноименной соли диссоциация кислоты подавляется. В знаменателе заменим концентрацию 
концентрацией соли:
[H+] = 
;
Логарифмируем:
-lg[H+] = -lgКд -lg 
-lgКд = рК кислоты
рН = рК кислоты - lg 
= рК кислоты + lg 
Уравнение показывает, что рН зависит:
А) От природы буфера (рК кислоты\основания)
Б) От соотношения количеств (концентраций) компонентов. Не должно быть меньше 0,1 и больше 10, т.е. преобладание одного компонента над другим не может быть больше чем в 10 раз.
|
|
|
Уравнение Гендерсона-Гассельбаха для расчета рН буферных систем основного типа. Анализ уравнения.
Исходя из предыдущего номера!!
В водных растворах рН и рОН являются сопряженными величинами. Их сумма всегда равна 14, т.е.:
рН + рОН = 14
Зная концентрацию ионов Н+ или рН, можно вычислить концентрацию гидроксильных ионов или рОН.
Уравнения Гендерсона-Гассельбаха для расчета рОН и рН в оснóвных буферных системах выглядят следующим образом:
Дата добавления: 2020-04-25; просмотров: 995; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!