Буферний розчин - це розчин на водній основі зі стабільним pH. Його отримують змішуванням великого об’єму слабкої кислоти або слабкої основи з її кон’югованою основою або кислотою. Коли ви додаєте в нього невелику кількість кислоти або лугу (основи), її рН суттєво не змінюється. Іншими словами, буферний розчин зупиняє знешкодження кислоти та основи.
TL; ДР (занадто довгий; Не читав)
Коли основу додають до буферного розчину, рН не змінюється. Буферний розчин запобігає нейтралізації основи кислотою.
Кислотні та лужні буферні розчини
Шкала рН показує, наскільки кислотним чи лужним є розчин на водній основі. Кислі розчини містять більше іонів водню, ніж іони гідроксиду, тоді як лужні розчини містять більше іонів гідроксиду, ніж іони водню. За шкалою від 0 до 14, з 0 ліворуч і 14 праворуч, кислотні буферні розчини мають рівень рН менше 7. Зазвичай їх виготовляють із слабкої кислоти та кон’югованої основи - часто натрієвої солі. Лужні буферні розчини мають рівень рН більше 7, і зазвичай вони виготовляються із слабкої основи та однієї з її солей. Щоб змінити рН буферного розчину, змініть співвідношення кислотно-основної солі до солі або виберіть іншу кислоту або основу та одну з її солей.
Принцип Ле Шательє
Принцип Ле Шательє допомагає вам зрозуміти, що відбувається в буферному розчині. Принцип стверджує, що якщо ви зміните умови динамічної рівноваги, положення рівноваги рухається, щоб протидіяти зміні. Наприклад, у кислому буферному розчині етанової кислоти та етаноату натрію положення рівноваги знаходиться вліво на шкалі, оскільки етановая кислота є слабкою кислотою. Коли ви додаєте етаноат натрію, який є кон'югованою основою, ви додаєте багато зайвих іонів етаноату, що ще більше змінює положення рівноваги ліворуч.
Додавання основи до буферного рішення
Якщо до буферного розчину додати основу, концентрація іонів водню зменшується менше, ніж очікувана кількість доданої основи. Кислота та її кон’югатна основа споживають гідроксид-іони. РН розчину не підвищується суттєво, що було б, якби буферна система не використовувалася. Це пояснюється тим, що, згідно з Принципом Ле Шательє, положення рівноваги рухається вправо, щоб компенсувати втрату іону водню в реакції з основою.