Кислотно-основные реакции и буферы
| English | Русский |
|---|---|
| buffer/ˈbʌfə/ | буферного |
Раствор, сопротивляющийся изменениям
- Добавьте каплю сильной кислоты в воду, и pH резко упадет.
- Но добавьте её в кровь, и pH почти не изменится.
- Что-то внутри поглощает удар.
- Эта защитная смесь — звезда этого урока.
Рецепт буфера
- Буфер сопротивляется изменениям pH.
- Он содержит слабую кислоту и её конъюгированную основу вместе.
- Оба компонента присутствуют в значительных количествах.
Буфер состоит из...
Буфер связывает слабую кислоту с ее конъюгированной основой.
Работающий буфер должен содержать как слабую кислоту, так и её конъюгированную ____.
Оба компонента необходимы для поглощения кислоты и основания.
Поглощение кислоты или основания
- Добавьте кислоту, и конъюгированная основа нейтрализует её.
- Добавьте основание, и слабая кислота нейтрализует его.
- Так или иначе, pH меняется лишь немного.
Когда к буферу добавляют сильную кислоту, она нейтрализуется за счет...
Конъюгированная основа реагирует с добавленным $\text{H}^+$.
Когда к буферу добавляют сильное основание, оно нейтрализуется за счет...
Слабая кислота реагирует с добавленным $\text{OH}^-$.
Поддержание стабильности систем
- Кровь буферизована так, чтобы поддерживать pH около значения 7.4.
- Многие реакции требуют стабильного pH для работы.
- Буфер поддерживает этот pH вопреки небольшим возмущениям.
Является ли это буфером?
Отсортируйте каждую смесь по способности образовывать буфер.
Буфер сопротивляется значительным изменениям pH при добавлении небольших количеств кислоты или основания.
Это сопротивление — именно то, что делает буфер.
Буфер содержит как уксусную кислоту, так и ацетат. Вы добавляете немного сильной кислоты. Что произойдет?
- Ацетат (конъюгированная основа) реагирует с добавленной кислотой.
- Поэтому pH падает лишь слегка.
Буфер можно исчерпать, если добавить достаточно кислоты или основания.
Буферы справляются только с небольшими добавлениями до отказа.
Буферу нужны оба: и слабая кислота, и её конъюгированная основа — одна сильная кислота не может буферизовать. Она только сопротивляется малым добавлениям; достаточное количество кислоты или основания переполнит его. И она минимизирует изменение pH, но не предотвращает его полностью.
Буферная система состоит из слабой кислоты и её сопряженного основания и сопротивляется изменению pH: сопряженное основание нейтрализует добавленную кислоту, а слабая кислота нейтрализует добавленное основание. Она смягчает только малые возмущения (например, поддержание pH крови около значения 7.4) и может быть исчерпана.