Puferska otopina je otopina na bazi vode sa stabilnim pH. Izrađuje se miješanjem velikog volumena slabe kiseline ili slabe baze s njezinom konjugiranom bazom ili kiselinom. Kad joj dodate male količine kiseline ili lužine (baze), pH se ne mijenja značajno. Drugim riječima, puferska otopina zaustavlja međusobnu neutralizaciju kiseline i baze.
TL; DR (predugo; Nisam pročitao)
Kad se baza doda u pufersku otopinu, pH se ne mijenja. Puferska otopina sprečava bazu da neutralizira kiselinu.
Kisele i alkalne puferske otopine
Skala pH otkriva koliko je otopina na bazi vode kisela ili lužnata. Kisele otopine sadrže više vodikovih iona od hidroksidnih, dok alkalne otopine sadrže više hidroksidnih iona od vodikovih iona. Na skali od 0 do 14, s 0 lijevo i 14 desno, kisele puferske otopine imaju pH razinu manju od 7. Tipično se izrađuju od slabe kiseline i konjugirane baze - često natrijeve soli. Alkalne puferske otopine imaju pH razinu veću od 7, a obično se izrađuju od slabe baze i jedne od njezinih soli. Da biste promijenili pH puferske otopine, promijenite omjer kiselinsko-bazne soli i soli ili odaberite drugu kiselinu ili bazu i jednu od njezinih soli.
Načelo Le Chateliera
Princip Le Chateliera pomaže vam da utvrdite što se događa u međuspremniku. Načelo kaže da ako promijenite uvjete dinamičke ravnoteže, položaj ravnoteže se pomiče kako bi se suprotstavio promjeni. Na primjer, u kiseloj puferskoj otopini etanske kiseline i natrijevog etanoata, položaj ravnoteže nalazi se lijevo na skali, jer je etanska kiselina slaba kiselina. Kada dodate natrijev etanoat, koji je konjugirana baza, dodate puno dodatnih etanoatnih iona, što još više lijevo usmjerava položaj ravnoteže.
Dodavanje baze u pufersko rješenje
Ako dodate bazu u pufersku otopinu, koncentracija vodikovih iona smanjuje se za manje od očekivane količine za dodanu količinu baze. Kiselina i njena konjugirana baza troše hidroksidne ione. PH otopine ne raste značajno, što bi i učinio da se puferski sustav ne koristi. To je zato što se, prema Le Chatelierovom principu, položaj ravnoteže pomiče udesno kako bi nadoknadio gubitak vodikovog iona u reakciji s bazom.