Что такое буферные растворы? На чем основано их буферное действие. Какое применение находят буферные растворы в быту, технике и науке?
Решение
Буферные растворы — растворы с определённой устойчивой концентрацией водородных ионов. рН буферных растворов мало изменяется при прибавлении к ним небольших количеств сильного основания или сильной кислоты, а также при разбавлении и концентрировании.
В качестве буферных смесей могут быть использованы системы:
слабая кислота и её соль с сильным основанием, например, ацетатный буфер СН3СООН + CH3COONa
слабое основание и его соль с сильной кислотой, например, аммиачный буфер NH4OH + NH4Cl
кислая соль и средняя соль слабой кислоты с сильным основанием, например, карбонатный буфер Na2CO3 + NaHCO3
Действие буферных растворов основано на том, что ионы или молекулы буфера связывают ионы Н+ или ОН- вводимых в них кислот или щелочей с образованием слабых электролитов
. Например, если к ацетатному буферному раствору СН3СООН + СН3СООNа добавить соляную кислоту, то произойдет реакция:
СН3СООNа + НСl = СН3СООН + NаСl
СН3СОО- + Н+ = СН3СООН
СН3СОО- ионы, взаимодействуя с катионами Н+ соляной кислоты, образуют молекулы уксусной кислоты, в растворе не происходит накопление Н+, поэтому концентрация их практически не изменяется, а следовательно, не изменяется значение рН раствора.
Буферные растворы широко применяются в химическом анализе, биохимическом анализе для создания и поддержания определенного значения рН среды при проведении реакций