Главная Случайная страница Контакты | Мы поможем в написании вашей работы! | ||
|
Буферными называют растворы, рН которых практически на изменяется от добавления к ним небольших количеств сильной кислоты или щелочи, а также при разведении. Простейший буферный раствор – это смесь слабой кислоты и соли, имеющей с этой кислотой общий анион (например, смесь уксусной кислоты СН3СООН и ацетата натрия СН3СООNa), либо смесь слабого основания и соли, имеющей с этим основанием общий катион (например, смесь гидроксида аммония NH4OH с хлоридом аммония NH4Cl).
С точки зрения протонной теории1 буферное действие растворов обусловлено наличием кислотно-основного равновесия общего типа:
Воснование + Н+ Û ВН+сопряженная кислота
НАкислота Û Н+ + А-сопряженное основание
Способность буферного раствора сохранять рН по мере прибавления сильной кислоты или приблизительно на постоянном уровне далеко небеспредельна и ограничена величиной так называемой буферной емкости В. За единицу буферной емкости обычно принимают емкость такого буферного раствора, для изменения рН которого на единицу требуется введение сильной кислоты или щелочи в количестве 1 моль эквивалента на 1л раствора. Т. е. это величина, характеризующая способность буферного раствора противодействовать смещению реакции среды при добавлении сильных кислот или сильных оснований.
В = | N |
рН2 – рН1 |
Буферная емкость, как следует из ее определения, зависит от ряда факторов:
1. Чем больше количества компонентов кислотно-основной пары основание/ сопряженная кислота в растворе, тем выше буферная емкость этого раствора (следствие закона эквивалентов).
2. Буферная емкость зависит от соотношения концентраций компонентов буферного раствора, а следовательно, и от рН буферного раствора.
При рН = рКа отношение с (соль)/ с (кислота) = 1, т. е. в растворе имеется одинаковое количество соли и кислоты. При таком соотношении концентраций рН раствора изменяется в меньшей степени, чем при других, и, следовательно, буферная емкость максимальна при равных концентрациях компонентов буферной системы и уменьшается с отклонением от этого соотношения. Буферная емкость раствора возрастает по мере увеличения концентрации его компонентов и приближения соотношения [HAn]/ [KtAn] или [KtOH]/ [KtAn] к единице.
Рабочий участок буферной системы, т. е. способность противодействовать изменению рН при добавлении кислот и щелочей, имеет протяженность приблизительно одну единицу рН с каждой стороны от точки рН = рКа. Вне этого интервала буферная емкость быстро падает до 0. Интервал рН = рКа ± 1 называется зоной буферного действия.
Общая буферная емкость артериальной крови достигает 25, 3 ммоль/ л; у венозной крови она несколько ниже и обычно не превышает 24, 3 ммоль/ л.
39. Уравнения Гендерсона Гассельбаха для расчёта рН буферных систем (вывод).
33Уравнение показывает как 33зависит 55кислотно-основное равновесие 55буферного раствора от 66свойств компонентов 55кислотно-основной буферной системы и от количественного соотношения этих компонентов в 44растворе.
33Показателем кислотно-основного равновесия в растворе является 55водородный показатель, pH. Свойство 55кислоты (её способность распадаться на 55ионы), как составляющей буферной системы, характеризуется 33значением 33константы 44равновесия, константы 66диссоциации кислоты, Ka. (или в логарифмической 66форме pKa = – lgK, в частности, если K = 10–11, то pK = 11). Количественая 66структура (состав) буферной системы может быть 33оценена в виде 33отношения соль/кислота (эквиваленты, эквивалентная 66масса).
Учитывая сказанное, уравнение Гендерсона-Гассельбаха выглядит следующим образом:
pH = pKa + lg (соль/кислота).
С помощью этого уравнения можно оценить любую из его 33переменных, если известны две другие. Например, эквивалентная, или нормальная 55концентрация HCO3– и H2CO3 в плазме крови составляет в 66норме ~26 и 1,3мэкв / л соответственно. Константа диссоциации (слабой) 55угольной кислоты pK. = 6,1. Для таких 33данных можно вычислить, что значение pH плазмы крови будет:
pH = 6,1 + lg (26 / 1,3), pH = 7,4.
Дата публикования: 2015-02-03; Прочитано: 1503 | Нарушение авторского права страницы | Мы поможем в написании вашей работы!