En buffertlösning är en vattenbaserad lösning med ett stabilt pH. Det tillverkas genom att blanda en stor volym av en svag syra eller svag bas med dess konjugatbas eller syra. När du lägger till små mängder av en syra eller alkali (bas) till det förändras dess pH inte väsentligt. Med andra ord stoppar buffertlösningen syran och basen från att neutralisera varandra.
TL; DR (för lång; läste inte)
När en bas läggs till en buffertlösning pH förändras inte. Buffertlösningen förhindrar basen från att neutralisera syran.
Sura och alkaliska buffertlösningar
pH-skalan visar hur sur eller alkalisk en vattenbaserad lösning är. Syralösningar innehåller fler vätejoner än hydroxidjoner, medan alkaliska lösningar innehåller fler hydroxidjoner än vätejoner. I skalan 0 till 14, med 0 till vänster och 14 till höger, har sura buffertlösningar en pH-nivå på mindre än 7. De är vanligen tillverkade av en svag syra och en konjugatbas - ofta ett natriumsalt. Alkaliska buffertlösningar har en pH-nivå på mer än 7 och de tillverkas vanligtvis av en svag bas och ett av dess salter. För att ändra pH i en buffertlösning, ändra förhållandet mellan syrabas och salt eller välj en annan syra eller bas och ett av dess salter.
Le Chateliers princip |
Le Chateliers princip hjälper dig att träna vad som händer i en buffertlösning. Principen säger att om du ändrar villkoren för en dynamisk jämvikt, flyttas jämviktspositionen för att motverka förändringen. Till exempel i en sur buffertlösning av etanosyra och natriumetanoat är jämviktsläget väl till vänster på skalan eftersom etanoinsyra är en svag syra. När du lägger till natriumetanoat, som är den konjugerade basen, lägger du till en hel del extra etanoatjoner, som tipsar jämviktsläget ännu längre till vänster.
Lägga till en bas till en buffertlösning.
Om du lägger till en bas till en buffertlösning minskar vätejonkoncentrationen med mindre än den förväntade mängden för den tillsatta mängden bas. Syran och dess konjugatbas konsumerar hydroxidjonerna. Lösningens pH stiger inte signifikant, vilket det skulle göra om buffertsystemet inte användes. Detta beror på att enligt Le Chateliers princip rör sig jämviktsläget till höger för att kompensera för förlusten av vätejon i reaktionen med basen.
