Если Вы читаете это сообщение, то это значит, что у нас есть проблемы с загрузкой внешних ресурсов для нашего веб сайта.

If you're behind a web filter, please make sure that the domains *.kastatic.org and *.kasandbox.org are unblocked.

Основное содержание

Буферная ёмкость

В этом видео мы дадим определение буферной ёмкости и покажем, почему она зависит от абсолютных концентраций сопряженной кислоты и основания.

Хотите присоединиться к обсуждению?

Пока нет ни одной записи.
Знаете английский? Нажмите здесь, чтобы увидеть обсуждение, которое происходит на английской версии сайта.

Транскрипция к видео

буферная емкость это свойство буферного раствора она показывает сколько кислоты или основания можно в него добавить для изменения ph на единицу иными словами если буферная емкость большая обозначенные буквами б ее то в такой раствор можно добавить больше кислоты или основания практически без изменения уровня ph такое определение кажется немного туманным и расплывчатым поэтому предлагаю разобрать что это такое на примере давайте возьмем буферный раствор уксусной кислоты уксусная кислота это ch3 ch2 этого видеоролика сократим ее формулу до общего вида аж а кислота находится в водном растворе и вступает в обратимую реакцию с получением иона h плюс и ацетат иона c h 3 c минус и для нашего видео мы его тоже сократим до а минус и еще немного информации о нашем буферном растворе к а уксусной кислоты одна целая восемь десятых умноженная на 10 в минус 5 степени если взять минус десятичный логарифм то получится другая полезная константа п.к. а и она будет равна четырем целым 74 сотым эти цифры многое нам расскажут о поведении такого раствора и последний показатель который следует знать об этом растворе это отношение концентрацией аж а и и минус мы рассмотрим раствор в котором а минус разделить на h будет равно одной целой 80 двухсотым и зная это соотношение мы можем вычислить ph начальный уровень ph до того как мы начали что-то делать добавлять кислоту или основание можно вычислить при помощи уравнения хендерсона хассель баха согласно ему ph равно пока плюс десятичный логарифм отношения концентрации а минус концентрации аж а подставим в эту формулу все значения получится что начальная ph равно пока 4 целых семьдесят четыре сотых плюс десятичный логарифм 1,82 это отношении концентрации основания кислоте таким образом начальный уровень ph равняется 5,00 а дальше давайте рассмотрим два разных буферных растворов уксусной кислоты в обоих из них будет присутствовать уксусная кислота и ацетат и он и назовём их буфер 1 и buffer2 в первом буферном растворе отношении концентрации основания кислоте равно все тот же 1,82 ph равно 5 а концентрация а минус перед тем как мы что-либо сделаем до того как мы что-либо добавим равна 90 сотым моля на литр концентрация аж а будет равна сорока девяти сотых моля на литр другой буферный раствор с которым мы будем его сравнивать назовем buffer2 у него точно такое же соотношение концентрации кислоты к основанию но сами концентрации будут в 10 раз меньше чем в первом буферном растворе концентрация а минус будет равна 900 моля на литр а концентрация уксусной кислоты и сорока девяти сотых моля на литр ph обоих растворов равно 5 и у нас спрашивают что изменится если добавить четыре сотых моля сильного основания гидроксида натрия в один литр буферного раствора он будет сопротивляться изменению уровня ph но что именно произойдет какая реакция случится если в раствор добавить гидроксид натрия после добавления гидроксид натрия распадется до свободного гидроксид-иона который вступит в реакцию с кислотой из буферного раствора наша кислота это ch3 ch2 всегда полагаем что сильное основание вступит в реакцию необратимо поэтому я рисую одностороннюю стрелочку что произойдет вот этот протон свяжется со аж минус и получится h2o вода и останется c h 3 c у минус это наше сопряженное основание как видно из уравнения некое количество гидроксид-иона вступит в реакцию с точно таким же количеством молекул слабой кислоты и получится точно такое же количество ионов основания и теперь знает у информацию мы можем посчитать что случится с буферным раствором после добавления в него 4 сотых моля гидроксида натрия в первую очередь он вступит в реакцию с кислотой а значит и и концентрации упадет на четыре сотых моля на литр концентрация уксусной кислоты станет равна 45 сотых моля на литр а что станет с концентрацией основания как вы помните кислота вступая в реакцию с гидроксидом натрия образует еще больше ионов основании значит концентрацию a минус нужно увеличить на то же число после реакции кислоты с гидроксидом натрия в раствор добавилось четыре сотых моля на литр ацетат ионов и концентрации ацетат ионов станет равна 0,94 моля на литр вот такие получаются новые значения для концентраций мы можем подставить их в уравнение гендерсона-гассельбаха и вычислить новое значение ph ph один я поставлю индекс 1 будет равняться четырём целом 74 сотым это пока плюс десятичный логарифм от отношения 94 сотых моля на литр 45 сотых моля на литр если посчитать все это на калькуляторе получится что уровень ph после добавления гидроксида натрия станет равен 5 целым шестисотым он стал чуть чуть больше увеличился на шесть сотых и это логично если в раствор добавить основании он становится более щелочным и уровень ph увеличивается но он увеличился ненамного из-за буферного раствора а теперь сравним результат со вторым буферным раствором добавим те же четыре сотых моля гидроксида натрия в литр 2 буферного раствора концентрация кислоты упадет на четыре сотых моля на литр и станет равна 9 1000 моля на литр в результате точно такой же реакции кислоты с гидроксидом натрия концентрация сопряженного основания увеличится мы должны добавить четыре сотых моля на литр и получиться 13 сотых моля на литр подставим новые значения в уравнение гендерсона-гассельбаха и получится что уровень ph 2 раствора будет равняться четырём целом 74 сотым это пока а плюс десятичный логарифм отношения 13 сотых моля на литр где витте тысячным моля на литр если посчитать все это на калькуляторе второе слагаемое получится равным 1,16 значит все в сумме даст 5 целых 90 сотых во втором растворе уровень ph поднялся заметно больше чем в первом на девять десятых по сравнению с шестью сотнями и если сравнивать буферную емкость двух растворов то можно сделать вывод что первый раствор меньше меняется при добавлении в него кислоты или основания значит у первого раствора больше буферная емкость и общие правила для того чтобы буферный раствор эффективно удерживал ph нужно чтобы концентрация аж а и а минус лежала в диапазоне от одной десятой до одного моля на литр при таких концентрациях можно добавлять в наш буферный раствор кислоту или основание и не бояться что page сильно изменится спасибо что подписывайтесь на наш канал нам очень важно знать ваше мнение если у вас возникают вопросы касательно данного видеоролика то не стесняйтесь задавать их в комментариях мы с удовольствием на них ответим