สารละลายบัฟเฟอร์
| English | ไทย |
|---|---|
| buffer/ˈbʌfə/ | buffer |
| weak acid/wiːk ˈæsɪd/ | กรดอ่อน |
| conjugate base/ˈkɒndʒuːɡeɪt beɪs/ | เบสคู่ควบ |
สารละลายที่ทนต่อการเปลี่ยนแปลง
- บัฟเฟอร์ ช่วยต้านทานการเปลี่ยนแปลงของ pH เมื่อเติมกรดหรือเบสเล็กน้อย
- สร้างจาก กรดอ่อนและเบสคู่ควบของมัน
- สำคัญมากต่อสิ่งมีชีวิต — เช่น เลือดของคุณ
สารละลายบัฟเฟอร์ทำจาก:
กรดอ่อนและเบสคู่ควบของมัน (เช่น กรดเอทานอยด์ + โซเดียมเอทานอยเรต) สร้างบัฟเฟอร์
บัฟเฟอร์รักษาค่า pH ให้เกือบคงที่เมื่อเติมกรดหรือเบสในปริมาณเล็กน้อย
นั่นคือสิ่งที่บัฟเฟอร์ทำ — มันต้านทานการเปลี่ยนแปลงของ pH
บัฟเฟอร์ต้านทานการเปลี่ยนแปลงของ pH เมื่อเติมกรดหรือเบสในปริมาณเล็กน้อย
มันประกอบด้วยกรดอ่อนและเบสคู่ควบของมัน
บัฟเฟอร์ทำงานอย่างไร
มันเก็บไว้ทั้งคู่ควบ:
- $\text{H}^+$ ที่เติมเข้ามาจะถูกกำจัดโดยเบสคู่ควบ: $\text{CH}_3\text{COO}^- + \text{H}^+ \rightarrow \text{CH}_3\text{COOH}$
- $\text{OH}^-$ ที่เติมเข้ามาจะถูกกำจัดโดยกรดอ่อน: $\text{CH}_3\text{COOH} + \text{OH}^- \rightarrow \text{CH}_3\text{COO}^- + \text{H}_2\text{O}$
ดังนั้นค่า pH จึงแทบไม่เปลี่ยนแปลง
บัฟเฟอร์ดูดซับกรดหรือเบสที่เติมเข้ามา
บริเวณบัฟเฟอร์
บนกราฟ บัฟเฟอร์คือช่วงราบที่การเติมกรดหรือเบสทำให้ pH เปลี่ยนแปลงน้อยมาก — จากนั้นจึงกระโดดที่จุดสมมูล
เมื่อเติมกรดเล็กน้อย (H⁺) ลงในบัฟเฟอร์ จะถูกกำจัดโดย:
เบสคู่ควบดูดกลืน H⁺ ที่เติมเข้ามา; กรดอ่อนดูดกลืน OH⁻ ที่เติมเข้ามา ดังนั้น pH จึงแทบไม่เปลี่ยนแปลง
จับคู่แนวคิดเกี่ยวกับบัฟเฟอร์แต่ละข้อ
แต่ละรายการเชื่อมโยงพจน์กับความหมายที่ถูกต้อง
การหาค่า pH และการนำไปใช้
- แทนค่าความเข้มข้นของ กรด และ เกลือ ของมันลงในนิพจน์ $K_a$: $[\text{H}^+] = K_a \times \dfrac{[\text{acid}]}{[\text{salt}]}$
- บัฟเฟอร์มีความสำคัญในชีวิต: $\text{HCO}_3^-$ รักษาค่า pH ของ เลือด ให้ใกล้เคียงกับ 7.4
ในเลือด ค่า pH ถูกรักษาให้อยู่ใกล้ 7.4 โดยไอออนบัฟเฟอร์:
ไอออนไฮโดรเจนคาร์บอเนตช่วยบัฟเฟอร์เลือด ให้ค่า pH อยู่ที่ประมาณ 7.4
การคำนวณค่า pH
บัฟเฟอร์นี้ประกอบด้วย กรดเอทานอยิก 0.10 mol/dm³ ($K_a = 1.8 \times 10^{-5}$) + โซเดียมเอทานอยต์ 0.10 mol/dm³
- $[\text{H}^+] = K_a \times \dfrac{[\text{acid}]}{[\text{salt}]} = 1.8 \times 10^{-5} \times \dfrac{0.10}{0.10} = 1.8 \times 10^{-5}$
- $\text{pH} = -\log(1.8 \times 10^{-5}) = \mathbf{4.74}$
เมื่อความเข้มข้นของกรดและเกลือ เท่ากัน, $[\text{H}^+] = K_a$, ดังนั้น pH เท่ากับ $\text{p}K_a$.
คุณเข้าใจแล้ว
- บัฟเฟอร์ = กรดอ่อน + เบสคู่ควบ;它有 ต้านทานการเปลี่ยนแปลง pH
- $\text{H}^+$ ที่เติมเข้ามาถูกดูดซับโดย A⁻; $\text{OH}^-$ ถูกดูดซับโดย HA
- หาค่า pH จาก $[\text{H}^+] = K_a \times \frac{[\text{acid}]}{[\text{salt}]}$ (ความเข้มข้นเท่ากัน ⇒ pH = p$K_a$)
- เลือด มีระบบบัฟเฟอร์ด้วย $\text{HCO}_3^-$ ใกล้กับ pH 7.4