Puskuriliuos on vesipohjainen liuos, jolla on stabiili pH. Se valmistetaan sekoittamalla suuri määrä heikkoa happoa tai heikkoa emästä sen konjugaattiemäksen tai hapon kanssa. Kun siihen lisätään pieniä määriä happoa tai emästä (emästä), sen pH ei muutu merkittävästi. Toisin sanoen puskuriliuos estää happoa ja emästä neutraloimasta toisiaan.
TL; DR (liian pitkä; Ei lukenut)
Kun emäs lisätään puskuriliuokseen, pH ei muutu. Puskuriliuos estää emästä neutraloimasta happoa.
Happamat ja emäksiset puskuriliuokset
PH-asteikko paljastaa kuinka hapan tai emäksinen vesipohjainen liuos on. Happamat liuokset sisältävät enemmän vetyioneja kuin hydroksidi-ionit, kun taas emäksiset liuokset sisältävät enemmän hydroksidi-ioneja kuin vetyionit. Asteikolla 0-14, kun 0 on vasemmalla ja 14 oikealla, happamien puskuriliuosten pH-arvo on alle 7. Ne valmistetaan tyypillisesti heikosta haposta ja konjugaattiemäksestä - usein natriumsuolasta. Alkalipuskuriliuosten pH-arvo on yli 7, ja ne valmistetaan yleensä heikosta emäksestä ja yhdestä sen suolasta. Puskuriliuoksen pH: n muuttamiseksi vaihda happo-emäs-suola-suhdetta tai valitse toinen happo tai emäs ja yksi sen suoloista.
Le Chatelierin periaate
Le Chatelierin periaate auttaa sinua selvittämään, mitä puskuriratkaisussa tapahtuu. Periaatteessa todetaan, että jos muutat dynaamisen tasapainon olosuhteita, tasapainon asema liikkuu muutoksen torjumiseksi. Esimerkiksi etaanihapon ja natriumetanoaatin happamassa puskuriliuoksessa tasapainotila on asteikolla hyvin vasemmalla, koska etaanihappo on heikko happo. Kun lisäät natriumetanoaattia, joka on konjugaattipohja, lisäät paljon ylimääräisiä etanoaatti-ioneja, mikä kääntää tasapainon sijainnin vielä vasemmalle.
Emäksen lisääminen puskuriliuokseen
Jos lisäät emästä puskuriliuokseen, vetyionipitoisuus pienenee vähemmän kuin odotettu määrä lisätyn emäksen määrälle. Happo ja sen konjugaattiemäs kuluttavat hydroksidi-ionit. Liuoksen pH ei nouse merkittävästi, mitä se tekisi, jos puskurijärjestelmää ei käytettäisi. Tämä johtuu siitä, että Le Chatelierin periaatteen mukaisesti tasapainotila siirtyy oikealle korvaamaan vetyionihäviön reaktiossa emäksen kanssa.