Буферный раствор - это раствор на водной основе со стабильным pH. Его получают путем смешивания большого объема слабой кислоты или слабого основания с сопряженным с ней основанием или кислотой. Когда вы добавляете в него небольшое количество кислоты или щелочи (основания), его pH существенно не изменяется. Другими словами, буферный раствор не дает кислоте и основанию нейтрализовать друг друга.
TL; DR (слишком длинный; Не читал)
Когда к буферному раствору добавляется основание, pH не изменяется. Буферный раствор предотвращает нейтрализацию кислоты основанием.
Кислотные и щелочные буферные растворы
Шкала pH показывает, насколько кислотным или щелочным является раствор на водной основе. Кислые растворы содержат больше ионов водорода, чем гидроксид-ионов, а щелочные растворы содержат больше гидроксид-ионов, чем ионов водорода. По шкале от 0 до 14, где 0 слева и 14 справа, кислотные буферные растворы имеют уровень pH менее 7. Обычно они изготавливаются из слабой кислоты и сопряженного основания - часто натриевой соли. Щелочные буферные растворы имеют уровень pH более 7, и они обычно состоят из слабого основания и одной из его солей. Чтобы изменить pH буферного раствора, измените отношение кислотно-основного к соли или выберите другую кислоту или основание и одну из их солей.
Принцип Ле Шателье
Принцип Ле Шателье помогает понять, что происходит в буферном растворе. Принцип гласит, что если вы меняете условия динамического равновесия, положение равновесия смещается, чтобы противодействовать этому изменению. Например, в кислотном буферном растворе этановой кислоты и этаноата натрия положение равновесия находится значительно левее на шкале, поскольку этановая кислота является слабой кислотой. Когда вы добавляете этаноат натрия, который является основанием конъюгата, вы добавляете много дополнительных ионов этаноата, что еще больше отклоняет положение равновесия влево.
Добавление основы в буферный раствор
Если вы добавляете основание в буферный раствор, концентрация ионов водорода снижается меньше, чем ожидается для количества добавленного основания. Кислота и сопряженное с ней основание потребляют ионы гидроксида. PH раствора не повышается значительно, как это было бы, если бы буферная система не использовалась. Это связано с тем, что в соответствии с принципом Ле Шателье положение равновесия смещается вправо, чтобы компенсировать потерю иона водорода в реакции с основанием.