En buffertlösning är en vattenbaserad lösning med ett stabilt pH. Den tillverkas genom att blanda en stor volym av en svag syra eller svag bas med sin konjugatbas eller syra. När du lägger till små mängder av en syra eller alkali (bas) till den ändras inte pH-värdet signifikant. Med andra ord stoppar buffertlösningen syran och basen från att neutralisera varandra.
TL; DR (för lång; Läste inte)
När en bas tillsätts till en buffertlösning ändras inte pH. Buffertlösningen förhindrar basen från att neutralisera syran.
Syra- och alkaliska buffertlösningar
PH-skalan avslöjar hur sur eller alkalisk en vattenbaserad lösning är. Sura lösningar innehåller mer vätejoner än hydroxidjoner, medan alkaliska lösningar innehåller mer hydroxidjoner än vätejoner. På skalan 0 till 14, med 0 till vänster och 14 till höger, har sura buffertlösningar en pH-nivå mindre än 7. De är vanligtvis gjorda av en svag syra och en konjugatbas - ofta ett natriumsalt. Alkaliska buffertlösningar har en pH-nivå på mer än 7 och de är vanligtvis gjorda av en svag bas och ett av dess salter. För att ändra pH i en buffertlösning, ändra förhållandet mellan syrabas och salt eller välj en annan syra eller bas och en av dess salter.
Le Chateliers princip
Le Chateliers princip hjälper dig att räkna ut vad som händer i en buffertlösning. Principen säger att om du ändrar villkoren för en dynamisk jämvikt flyttas jämviktspositionen för att motverka förändringen. Till exempel, i en sur buffertlösning av etansyra och natriumetanoat, är jämviktspositionen långt till vänster på skalan eftersom etansyra är en svag syra. När du tillsätter natriumetanoat, som är den konjugerade basen, lägger du till mycket extra etanoatjoner, vilket vinklar jämviktspositionen ännu längre till vänster.
Lägga till en bas till en buffertlösning
Om du lägger till en bas i en buffertlösning minskar vätejonkoncentrationen med mindre än den förväntade mängden för den tillsatta basmängden. Syran och dess konjugatbas förbrukar hydroxidjoner. Lösningens pH stiger inte signifikant, vilket det skulle göra om buffertsystemet inte användes. Detta beror på, enligt Le Chateliers princip, att jämviktspositionen flyttas till höger för att kompensera för förlusten av vätejon i reaktionen med basen.