რა ხდება, როდესაც ბუფერულ ხსნარს დაემატება ბაზა?

ბუფერული ხსნარი არის წყალზე დაფუძნებული ხსნარი, რომელსაც აქვს სტაბილური pH. იგი მზადდება სუსტი მჟავის ან სუსტი ფუძის დიდი მოცულობის შერევით მის კონიუგირებულ ფუძესთან ან მჟავასთან. როდესაც მას მცირე რაოდენობით მჟავას ან ტუტე (ფუძეს) დაამატებთ, მისი pH მნიშვნელოვნად არ იცვლება. სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, ბუფერული ხსნარი აჩერებს მჟავას და ფუძეს ერთმანეთის ნეიტრალიზაციისგან.

TL; DR (ძალიან გრძელია; არ წავიკითხე)

როდესაც ბუფერულ ხსნარს დაემატება ფუძე, pH არ იცვლება. ბუფერული ხსნარი ხელს უშლის ფუძეს მჟავის განეიტრალებას.

PH მასშტაბით ვლინდება რამდენად მჟავა ან ტუტეა წყალზე დაფუძნებული ხსნარი. მჟავას ხსნარები უფრო მეტ წყალბადის იონებს შეიცავს, ვიდრე ჰიდროქსიდის იონებს, ხოლო ტუტე ხსნარები უფრო მეტ ჰიდროქსიდის იონებს შეიცავს, ვიდრე წყალბადის იონებს. 0 – დან 14 – მდე მასშტაბით, 0 – ით მარცხნივ და 14 – ით მარჯვნივ, მჟავე ბუფერულ ხსნარს აქვს pH– ზე ნაკლები 7 – ზე. ისინი, როგორც წესი, მზადდება სუსტი მჟავისა და კონიუგირებული ბაზისგან - ხშირად ნატრიუმის მარილისგან. ტუტე ბუფერული ხსნარების pH დონე 7-ზე მეტია და ისინი ჩვეულებრივ მზადდება სუსტი ფუძისა და მისი ერთ-ერთი მარილებისგან. ბუფერული ხსნარის pH- ის შესაცვლელად, შეიცვალეთ მჟავა-ტუტოვანი და მარილის თანაფარდობა ან შეარჩიეთ განსხვავებული მჟავა ან ფუძე და მისი მარილები.

ლე შატელიეს პრინციპი დაგეხმარებათ იმის გარკვევაში, თუ რა ხდება ბუფერულ ხსნარში. პრინციპში ნათქვამია, რომ თუ თქვენ შეცვლით დინამიური წონასწორობის პირობებს, წონასწორობის პოზიცია მოძრაობს ცვლილების საწინააღმდეგოდ. მაგალითად, ეთანოის მჟავას და ნატრიუმის ეთანოატის მჟავე ბუფერულ ხსნარში წონასწორობის პოზიცია კარგად არის მარცხნივ მასშტაბზე, რადგან ეთანოიკი არის სუსტი მჟავა. როდესაც დაამატებთ ნატრიუმის ეთანოატს, რომელიც წარმოადგენს კონიუგირებულ ფუძეს, დაამატებთ უამრავ დამატებით ეთანოატის იონს, რაც წონასწორობის მდგომარეობას კიდევ უფრო მარცხნივ გასდევს.

თუ ბუფერულ ხსნარს დაამატებთ ფუძეს, წყალბადის იონის კონცენტრაცია იკლებს დამატებული ბაზის რაოდენობის მოსალოდნელ ოდენობაზე ნაკლები. მჟავა და მისი კონიუგირებული ბაზა მოიხმარს ჰიდროქსიდის იონებს. ხსნარის pH მნიშვნელოვნად არ იზრდება, რასაც ის გააკეთებდა, თუ ბუფერული სისტემა არ გამოიყენებოდა. ეს იმიტომ ხდება, რომ ლე შატელიეს პრინციპის თანახმად, წონასწორობის პოზიცია გადადის მარჯვნივ, რათა ანაზღაურდეს წყალბადის იონის დაკარგვა ბაზასთან რეაქციაში.