En bufferopløsning er en vandbaseret opløsning med en stabil pH. Det fremstilles ved at blande et stort volumen af en svag syre eller svag base med dens konjugatbase eller syre. Når du tilsætter små mængder af en syre eller alkali (base) til den, ændres dens pH ikke væsentligt. Med andre ord stopper bufferopløsningen syren og basen i at neutralisere hinanden.
TL; DR (for lang; Har ikke læst)
Når en base sættes til en bufferopløsning, ændres pH ikke. Pufferopløsningen forhindrer basen i at neutralisere syren.
Sure og alkaliske bufferopløsninger
PH-skalaen afslører, hvor sur eller alkalisk en vandbaseret opløsning er. Syreopløsninger indeholder flere hydrogenioner end hydroxidioner, mens alkaliske opløsninger indeholder mere hydroxidioner end hydrogenioner. På skalaen 0 til 14 med 0 til venstre og 14 til højre har sure bufferopløsninger et pH-niveau på mindre end 7. De er typisk lavet af en svag syre og en konjugatbase - ofte et natriumsalt. Alkaliske bufferopløsninger har et pH-niveau på mere end 7, og de er normalt lavet af en svag base og et af dens salte. For at ændre pH i en bufferopløsning skal du ændre forholdet mellem syre-base og salt eller vælge en anden syre eller base og en af dens salte.
Le Chateliers princip
Le Chateliers princip hjælper dig med at finde ud af, hvad der sker i en bufferløsning. Princippet siger, at hvis du ændrer betingelserne for en dynamisk ligevægt, bevæges ligevægtens position for at modvirke ændringen. For eksempel er ligevægt i en sur bufferopløsning af ethansyre og natriumethanoat godt til venstre på skalaen, fordi ethanoic er en svag syre. Når du tilsætter natriumethanoat, som er den konjugerede base, tilføjer du en masse ekstra ethanoationer, som vipper ligevægtens position endnu længere til venstre.
Tilføjelse af en base til en bufferopløsning
Hvis du føjer en base til en bufferopløsning, falder hydrogenionkoncentrationen med mindre end den forventede mængde for den tilsatte mængde base. Syren og dens konjugerede base forbruger hydroxidionerne. Opløsningens pH stiger ikke markant, hvilket det ville gøre, hvis buffersystemet ikke var i brug. Dette skyldes, som i henhold til Le Chateliers princip, ligevægtspositionen bevæger sig til højre for at kompensere for tabet af hydrogenion i reaktionen med basen.