ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Буферные смеси из "Основы физической и коллоидной химии Издание 3" Молекулярная форма Wind и ионная форма Ind имеют различную окраску, и от их количественного соотношения зависит окраска раствора. В кислом растворе, т. е. при значительной концентрации Н -ионов, в растворе будет находиться очень небольшое количество цветных анионов Ind , поэтому индикатор и содержащий его раствор принимают окраску недиссоциированных молекул. [c.198] В щелочном растворе, т. е. при очень малых концентрациях Н+-ИОНОВ, наоборот, все молекулы Wind почти нацело диссоциированы, и раствор будет иметь окраску анионов индикатора lnd . [c.198] Таким образом, Hind — кислотная форма индикатора, а Ind — щелочная форма индикатора. [c.199] Если индикатор представляет собой основание IndOW, то соотношения между ним и кислотами или щелочами те же самые, но только они имеют обратное направление при действии кислот появляются ионные формы индикатора, при действии щелочей — недиссоциированные молекулы его. [c.199] Индикаторы являются слабыми электролитами. Поэтому к равновесию диссоциации индикаторов можно применить закон действующих масс и написать константы ионизации. [c.199] Водородный показатель, равный показателю константы диссоциации индикатора, называется точкой перехода. [c.199] Полное изменение окраски индикаторов от Hind до Ind происходит приблизительно на протяжении двух единиц pH. Область значений pH, в пределах которой происходит различимое глазом изменение цвета индикатора, называется интервалом или областью перехода окраски индикатора. У фенолфталеина этот интервал лежит в границах pH 8,0—9,8, у метилоранжа — в границах pH 3,1—4,4, у лакмуса — в границах pH 5—8. [c.200] Отсюда следует, что причиной различного положения области перехода у разных индикаторов является различие в величине констант диссоциации их. [c.200] Индикаторы, имеющие большие константы диссоциации (т. е. более склонные к распаду на ионы), меняют свою окраску при меньших своих значениях pH, и наоборот. Например, константа диссоциации метилоранжа К — 4,6 10 гораздо больше, чем у фенолфталеина К — 8- 10 . [c.200] Область перехода и константа диссоциации важнейших индикаторов представлены в таблице 38. [c.200] Разбавленные растворы сильных кислот и оснований, обладающие слабокислой или слабощелочной реакциями, характеризуются непостоянством pH. Незначительные загрязнения, попадающие в разбавленные растворы кислот или щелочей из атмосферы или вследствие выщелачивания солей из стекла, могут заметно изменить значение pH раствора. [c.201] Если же взять смесь, например, уксусной кислоты с ее солью (ацетатом натрия СНзСООЫа), то такая смесь, как оказывается, сравнительно стойко сохраняет постоянство pH. Можно к смеси добавить небольшое количество кислоты или щелочи, а также разбавить эту смесь, но pH раствора при этом почти не изменится. Такое свойство раствора стойко сохранять свою реакцию в определенных пределах pH называется буферным действием. Растворы, обладающие буферным действием, получили название буферных смесей. Они состоят из смесей слабых кислот и их солей с сильными основаниями или слабых оснований и их солей с сильной кислотой. [c.201] Рассмотрим механизм действия буферной смеси на примере так называемой ацетатной смеси, содержащей в растворе уксусную кислоту с ее натриевой солью. [c.201] Степень электролитической диссоциации уксусной кислоты незначительна, поэтому в растворе преобладают ее недиссоциированные молекулы. [c.201] Константа электролитической диссоциации кислоты К при данных условиях постоянна, поэтому согласно уравнению (6) определение концентрации ионов зависит только от отношения концентраций кислоты и соли, взятых для приготовления буферной смеси, и не зависит от абсолютного значения концентраций кислоты и соли. Вследствие этого при разбавлении буферного раствора концентрация водородных ионов должна оставаться неизменной. [c.202] Как следует из данных этой таблицы, значение pH буферного раствора при больших разбавлениях несколько повышается. Но так как измерения концентрации водородных ионов редко производятся с точностью, большей второго десятичного знака, поэтому при работе с буферными растворами можно пользоваться формулами (6) и (7), пренебрегая степенью диссоциации соли, особенно при сравнительно небольших разбавлениях. [c.203] В отличие от раствора, содержащего только кислоту (или только основание), буферная смесь сильно ослабляет возможность изменения концентрации водородных ионов в ту или иную сторону. [c.203] Н++ С1-+ Ыа+4-СНзСОО-= N3++ С1--Ь СНзСООН. [c.203] Величина буферной емкости зависит 1) от концентрации компонентов буферной смеси и 2) от отношения между этими концентрациями. [c.203] С увеличением концентрации компонентов буферной смеси увеличивается резерв, с помощью которого удерживается постоянство pH. [c.203] Вернуться к основной статье