Розробка методпосібника з аналітичної хімії

1.При розчиненні буферних розчинів їх рН не змінюється, так як при цьому концентрації обидвох компонентів суміші змінюється в однаковій ступені, а їх відношення залишається сталим.

2.При потрапленні в буферний розчин невеликої кількості сильної кислоти або сильної основи рН розчину практично залишається незмінним. Підтвердження цього висновку являється наступний розрахунок.

Нехай буферний розчин складається з 20 мл 0,1 м СН3СООН і 25 мл 0,1М СН3СООNа. рН такого розчину дорівнює:

рН=4,76+ 25/20=4,76+0,097=4,86

а) Добавимо до цієї суміші 1 мл 0,1 М НСl. Отже, НС1 вступить в реакцію з 1 мл солі

СН3СООNа+НС1=СН3СООН+NаС1,

в результаті чого утвориться 1 мл 0,1М СН3СООН. Кількість кислоти збільшується на 1 мл і стане рівним 21 мл, а солі оцтовокислого натрію стане менше на 1 мл, тобто 24 мл:

рН=4,76+24/21=4,76+ 1,14=4,76+0,057=4,817=4,82

Як бачимо, після додавання кислоти рН розчину знизився всього на 0,04 одиниці.

б) Замість кислоти до тієї ж буферної суміші добавимо 1 мл NаОН. Луг прореагує з СН3СООН і VСН3СООNа=26 мл, а VСН3СОО=19 мл.

рН=4,76+26/19=4,76+1,37=4,76+0,14=4,90

рН розчину підвищився на 0,04 одиниці.

3.Будь-яка буферна суміш практично зберігає сталість рН тільки до додавання певної кількості кислоти або лугу, тобто володіє певним буферним об’ємом.

Буферним об’ємом називають ту певну кількість г-еквівалентів сильної кислоти або лугу, яку можна добавити до 1 мл буферного розчину, щоб значення рН його змінилося не більше, ніж на одиницю.

4.Максимальний буферний об’єм спостерігається у розчинах, які містять рівні концентрації слабкої кислоти (основи) і її солі.

5.Буферний об’єм розчину тим більший, чим вища концентрація компонентів буферної суміші.

Активність, коефіцієнти активності

Експериментальна перевірка закону розчинення Освальда вияснила, що слабкі електроліти підчиняються йому тільки в межах концентрації 0,001-0,05 г-моль/л. Якщо концентрація слабкого електроліта більша, ніж 0,05 г-моль/л, або якщо в розчині знаходяться посторонні електроліти в більших концентраціях, то спостерігається відхилення від закону діючих мас. Вияснення причин такого обмеження закону розчинення для слабких електролітів і непідчинення йому сильних електролітів привело до розробки теорії сильних електролітів.

При дисоціації слабких електролітів в розчині утворюється багато іонів, негативно і позитивно заряджених. Іони знаходяться на стільки близько один до одного, що між ними виникають сили електростатичного притягання й відштовхування. Завдяки міжіонним силам, кожний іон виявляється оповитим, так званою іонною атмосферою, тобто протилежно зарядженими іонами. Якщо через такий розчин пропускати постійний електричний струм, то іон і його іонна атмосфера будуть рухатися в протилежних напрямках. При цьому іонна атмосфера, яку покидає іон, буде утримувати і сповільнювати його рух.