Свойства буферного раствора

Не не могу понять свойство буферного раствора. Написано то, что если в буферный раствор добавить сильную кислоту, или сильное основание, раствор не изменится. Если уменьшится, то в маленьком количестве(мы можем пренебречь)
Разберем пример:
Есть кислота HA и соль NaA
Запишем реакция диссоциаций:

HA \longleftrightarrow H^+ + A^-
NaA \longrightarrow Na^+ + A^-

Если добавить щелочь к этому раствору, то с кем она будет реагировать?
Я думаю, что будет реагировать и с солью, и с кислотой. Тогда у нас какое-то количество кислоты и соли израсходуется. Как по мне тогда [H^+] и [A^-] должны израсходоваться к образованию [HA] и [NaA](для установление равновесий). Тогда у нас достаточно многое количество пойдет на реакцию с щелочью, кислоты или соли не закончится. Возможно я как то неправильно понимаю. Но пока думаю так.

1 лайк

я могу ошибаться, но средние соли вроде не взаимодействуют со щелочами

1 лайк

@Ernur_Sabituly Будьте аккуратны с определениями. Должно быть добавлено НЕБОЛЬШОЕ количество кислоты или основания. Тогда pH изменится незначительно. Почему это так, можно объяснить с помощью сдвига равновесия, как Вы написали ниже в уравнении первом. При добавлении H^+ рановесие сдвигается в сторону реагентов и концентрация ионов водорода увеличивается пренебрежительно мало. Когда же добавляют OH^- ионы, равновесие сдвигается вправо, образуя новые ионы водорода взамен нейтрализованных. И концентрация ионов водорода в итоге уменьшается не так заметно. А доказать это можно математически, решив пару задач с использованием формулы определения рН буферного раствора.
Также рекомендую изучить понятие “буферная емкость”. Многое встанет на свои места.
Кроме этого во второй реакции должна быть необратимая стрелка, так как это хороший электролит.
Еще: анион соли является сопряженным основанием с первоначальной кислотой, поэтому утверждение, что соль будет реагировать с щелочью неверно.

Реагируют, но не в этом случае. Например, сульфат меди реагирует.

9 лайков

В первую очередь, NaA = Na+ + A-
Во вторых, щелочь реагирует с ионами водорода, образуя воду, что мало диссоциирует. Оно не реагирует с солью, так как NaOH, является сильным основанием, тем самым опять полностью диссоциируется. Следовательно, большинство OH- с щелочи нейтрализируется с водород ионами и не происходит большого изменения в pH

Я все еще не могу понять реакцию. Значит щелочь реагирует с кислотой, образуется соль и воду которая диссоцирует образуя [H^+] ионы?

1 лайк

Посмотрите на свое первое уравнение реакции (где диссоциация кислоты) и опишите, куда сместится равновесие при уменьшении концентрации H^+, вызванном добавлением щелочи. Продиссоциирует еще немного кислоты.
И помните, что среду дают именно ионы H^+, а не молекулы непродиссоциировавшей кислоты.

2 лайка

Я кажется начал чуть- чуть понимать. Когда добавляют щелочь, она будет реагировать с сопряженной кислотой. Значит, количество продуктов уменьшается, и равновесие смещается в право. То есть в сторону образование [H^+]. Тогда кислота диссоцирует не полностью? А так же у нас же есть сопряженная основание со второй реакций, которая может прореагировать.

А это небольшое количество должно превышать количество кислоты и соли?

Конечно не полностью. Так как в составе буфера по определению слабая кислота и слабое основание. В данном случае слабое основание это A^-.

Далеко НЕ должно превышать. К примеру, если Вы съешьте дольку лимона, показатели Вашей крови останутся в пределах нормы. Здесь речь идет о каплях.
Воспользуйтесь формулой: \ce pH=pKa-lg\frac{Ca}{Cs}, чтобы определить pH буферного раствора.
Добавьте x моль/л щелочи. Новый pH будет равен \ce pKa-lg\frac{Ca-x}{Cs+x} Возьмите новый pH на единицу больше прежнего и рассчитайте х. Узнаете, сколько можно добавить щелочи к буферному раствору с Вашими параметрами.
Для сравнения эксперимента добавьте столько же щелочи в воду и рассчитайте разницу изменения рН.

Что за кислота во второй реакции?

2 лайка

Извиняюсь, сопряженная основание [A^-]

Прорешав несколько задач, вроде бы понял свойства буферного раствора, спасибо!

1 лайк