ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Буферные системы из "Курс качественного химического полумикроанализа 1962" Пример 7. Вывести формулу для вычисления pH растворов слабых оснований и, пользуясь ею, вычислить pH 0,1 н. раствора NH OH (Я= 1,79-10 ). [c.103] В дальнейшем при подобных вычислениях можно величины рК не вычислять, а брать их из Приложения HI (стр. 566). [c.103] Если в литре чистой воды растворить 0,01 моля НС1, то получится 0,01 и. раствор соляной кислоты, концентрация ионов в котором составляет 10 г-ион/л. Следовательно, pH раствора уменьшится при этом с 7 до 2. [c.103] Точно так же нетрудно рассчитать (сделайте это ), что при растворении в литре воды 0,01 моля едкого натра pH раствора повысится с 7 до 12. Значит, введение в чистую воду даже сравнительно малых количеств кислоты или щелочи вызывает весьма резкое изменение pH. [c.103] Поэтому pH раствора хотя и изменится, но относительно мало. Соответствующее вычисление (см. ниже) показывает, что pH понизится с 4,73 до 4,64, т. е. всего на 0,09, в то время как в случае чистой воды это понижение достигает огромной цифры—5 единиц. [c.104] Если к 1 л данной смеси прибавить 0,01 моля какой-либо сильной щелочи, то ионы ОН ее будут сейчас же связаны ионами Н уксусной кислоты. Однако концентрация последних тоже значительно не изменится, так как убыль их в растворе будет сейчас же пополнена в результате дальнейшей диссоциации СНдСООН таким образом, и в этом случае pH раствора изменится мало (а именно повысится с 4,73 до 4,82). [c.104] Положим, наконец, что рассматриваемый раствор разбавляют, например, в 100 раз. Казалось бы, что вследствие сильного уменьшения концентрации уксусной кислоты концентрация ионов Н должна тоже сильно уменьшиться. Однако не следует забывать, что одновременно с разбавлением раствора степень диссоциации СН3СООН примерно во столько же раз увеличится, так как в 100 раз уменьшится концентрация Hg OONa, подавляющая своими одноименными ионами (СНдСОО ) диссоциацию СНдСООН. [c.104] Величину pH, создаваемую той или иной буферной смесью нетрудно вычислить теоретически. [c.105] Рассмотрим несколько примеров вычислений по этим формулам. [c.106] Пример 1. Вычислить pH буферной смеси СНзСООН+СНзСООМа, содержащей по 0,1 моля каждого из веществ. Показать, как изменяется этот pH при добавлении к 1 л смеси а) 0,01 моля НС1 б) 0,01 моля NaOH в) при разбавлении смеси водой в 100 раз. [c.106] вычисления по формуле (2) подтверждают сказанное выше о способности буферных смесей поддерживать практически постоянный pH при прибавлении к ним небольших количеств кислот или щелочей, а также при разбавлении раствора. [c.106] При прибавлении 0,01 моля НС1 величина Сосн- уменьшается до 0,09 /И, а величина Ссоли возрастает до 0,11 М. [c.107] Решение. В примере 1 мы видели, что при равных концентрациях КИС.ЧОТЫ и соли pH смеси равен р/С кислоты, т. е. 4,73. Положим теперь, что концентрацию СНдСООН в смеси мы увеличили в 10 раз, т. е. до 1 ЛГ. [c.107] Способность буферных смесей поддерживать практически постоянный pH основана на том, что отдельные компоненты их связывают ионы Н или ОН кислот или оснований, вводимых в раствор (или образующихся в результате течения реакции). [c.107] Из табл. 8 можно сделать следующие важные выводы. [c.108] Применяя буферные смеси при анализе, необходимо учитывать их емкость. Так, если хотят провести какую-либо реакцию, сопро-воадающуюся накоплением в растворе ионов Н , при определенном практически постоянном pH, то недостаточно ввести в раствор буферную смесь, имеющую данный pH, но нужно также позаботиться о том, чтобы буферная емкость ее была достаточна велика, так как только в этом случае сохранится практическое постоянство pH раствора. Другими словами, нужно, чтобы компоненты буферной смеси присутствовали в растворе в подходящих, достаточно больших концентрациях. [c.109] Буферные смеси широко используются в аналитической практике при проведении различных реакций. [c.109] Вернуться к основной статье