תמיסות בופר
הוצג| English | משמעות |
|---|---|
| buffer/ˈbʌfə/ | תמיסת בופר |
| weak acid/wiːk ˈæsɪd/ | חומצה חלשה |
| conjugate base/ˈkɒndʒuːɡeɪt beɪs/ | בסיס צמוד |
תמיסות העמידות בפני שינויים
- תמיסת בופר עומדת בפני שינוי ב-pH כאשר מוסיפים כמות קטנה של חומצה או בסיס.
- היא מורכבת מ-חומצה חלשה ובסיס המשלים שלה.
- היא קריטית באורגניזמים חיים — כמו הדם שלך.
תמיסת בופר מורכבת מ:
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
חומצה חלשה ובסיס לוויין שלה (למשל: חומצה אתנוית + נתרן אתנויאט) יוצרים תמיסת בופר.
בופר שומר על ה-pH כמעט קבוע כאשר מוסיפים כמות קטנה של חומצה או אלקלי.
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
זה בדיוק מה שבופר עושה — הוא עוקץ שינויים ב-pH.
מספח עומד בפני שינויים ב-pH כאשר נוספים כמות קטנה של חומצה או בסיס.
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
הוא מכיל חומצה חלשה ואת הבסיס המצומד שלה.
כיצד בופר עובד
הוא מחזיק מאגר של שני השותפים:
- $\text{H}^+$ המוסף מוסר על ידי הבסיס המצומד: $\text{CH}_3\text{COO}^- + \text{H}^+ \rightarrow \text{CH}_3\text{COOH}$.
- $\text{OH}^-$ המוסף מוסר על ידי החומצה החלשה: $\text{CH}_3\text{COOH} + \text{OH}^- \rightarrow \text{CH}_3\text{COO}^- + \text{H}_2\text{O}$.
לכן ה-pH משתנה מעט מאוד.
בופר סופג חומצה או בסיס מוסף
אזור הבופר
על העקומה, אזור הבופר הוא החלק השטוח בו הוספת חומצה או בסיס משנה את ה-pH במעט בלבד — ולאחר מכן מתרחשת קפיצה נקודת השוויון.
כשמוסף מעט חומצה (H⁺) לתמיסת בופר, היא מוסרת על ידי:
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
הבסיס לוויין סופג H⁺ מוסף; החומצה החלשה סופגת OH⁻ מוסף, ולכן ה-pH משתנה במעט בלבד.
התאם כל רעיון על מספח.
Difficulty 2/5 · 140 coins + a small bonus on first completion today
כל פריט מקשר את המונח למשמעותו הנכונה.
מציאת ה-pH ושימושים
- הצב את ריכוזי ה-חומצה וה-מלח שלה בביטוי $K_a$: $[\text{H}^+] = K_a \times \dfrac{[\text{acid}]}{[\text{salt}]}$.
- בופרים חשובים בחיים: $\text{HCO}_3^-$ שומר על ה-pH של דם קרוב ל-7.4.
בדם, ה-pH נשמר קרוב ל-7.4 על ידי יון הבופר:
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
יון הביקרבונט מסנן את דם, ושומר על ה-pH שלו בסביבות 7.4.
חישוב ה-pH
בופר הוא 0.10 mol/dm³ חומצה אצטית ($K_a = 1.8 \times 10^{-5}$) + 0.10 mol/dm³ נתרן אצטט.
- $[\text{H}^+] = K_a \times \dfrac{[\text{acid}]}{[\text{salt}]} = 1.8 \times 10^{-5} \times \dfrac{0.10}{0.10} = 1.8 \times 10^{-5}$
- $\text{pH} = -\log(1.8 \times 10^{-5}) = \mathbf{4.74}$
כשריכוזי החומצה והמלח הם שווים, $[\text{H}^+] = K_a$, ולכן ה-pH שווה ל$\text{p}K_a$.
הבנתך מושלמת
- בופר = חומצה חלשה + בסיס מצומד; הוא עוצר שינוי ב-pH
- $\text{H}^+$ המוסף סופג על ידי A⁻; $\text{OH}^-$ מוסף על ידי HA
- מצאו את ה-pH מהביטוי $[\text{H}^+] = K_a \times \frac{[\text{acid}]}{[\text{salt}]}$ (ריכוזים שווים ⇒ pH = p$K_a$)
- דם מתוחמן על ידי $\text{HCO}_3^-$ בסביבת pH 7.4