ЛЕКЦИЯ 2 Буферные растворы. Расчет рН. доц. Л.В. Вронска План Расчет рН и рОН водных растворов кислот и оснований. Расчет рН растворов амфолитов. Расчет рН растворов солей. Расчет рН буферных растворов. Протолитические равновесия в неводных растворах. 1. Расчет рН водных растворов кислот и оснований. Расчет рН растворов сильных кислот и оснований pH lg C HA pOH lg C B Для разбавленных 2 4K C C HA W HA растворов сильных [ H ] 2 кислот и оснований: 2 C C 4 KW B B [OH ] . 2 Расчет рН растворов слабых кислот и оснований 2 4K K K HA HAC HA HA [H ] 2 2 K K 4 K BC B B B [OH ] . 2 Если слабая кислота (основание) мало диссоциирует ( 0,03 – 0,05), то рН: [H ] K HA C HA 1 1 pH pK HA lg C HA 2 2 [OH ] K B C B 1 1 pH 14 pK B lg C B 2 2 В разбавленных растворах (С 1 10–4 М) кислот (оснований) с К 10–6 [ H ] K HA C HA KW [OH ] K BC B KW Расчет рН смеси двух кислот (оснований) средней силы [ H ] K HA1 [ HA1 ] K HA2 [ HA2 ] [H ] KW K B1 [ B1 ] K B2 [ B2 ] Если степень диссоциации кислот (оснований) не превышает 5%, то рН можно рассчитать по общей концентрации кислоты (основания) [ H ] K C K C HA1 [H ] HA1 HA2 KW K B1 C B1 K B2 C B2 HA2 2. Расчет рН растворов амфолитов [H ] K H2 A( K HA ] K ) [ HA W K H2 A [H ] [ HA ] K H2 AK HA 3. Расчет рН растворов солей Соль слабой основания кислоты и сильного [ OH ] K C B [ OH ] соли K C K W HA соли 3. Расчет рН растворов солей Соль сильной основания кислоты и слабого [ H ] K C a [H ] K C K соли W B соли 3. Расчет рН растворов солей Соль слабой основания кислоты [H ] и KW K HA KB слабого 4. Расчет рН буферных растворов Механизм буферного действия Буфер: слабая кислота и ее соль (CH3COOH + CH3COONa) При добавлении ионов H+: CH3COO- + H+ CH3COOH При добавлении ионов OH-: CH3COOH + OH- CH3COO- + H2O Механизм буферного действия Буфер – слабое основание и его соль (NH3+NH4Cl) При добавлении ионов H+: NH3 + H+ NH4+ При добавлении ионов OH–: NH4+ + OH– NH3H2O Расчет рН буферных растворов С pH 14 pK lg С С pH pK lg С основания b кисл . a соли Буферная емкость C AC B П 2,3 C A CB соли Характеристика буферных растворов Буферная смесь рН Область рН эффективного использования HCOOH + HCOONa 3,8 2,8 – 4,8 C6H5COOH + C6H5COONa CH3COOH + CH3COONa 4,2 3,2 – 5,2 4,8 3,8 – 5,8 NaH2PO4 + Na2HPO4 6,6 5,6 – 7,6 NH4OH + NH3 9,2 8,2 – 10,2 5. Протолитические равновесия в неводных растворах По полярности Полярные растворители: 30 (владеют диссоциирующим действием) Малополярные растворители: =10 30 (слабое диссоциирующее действие) Неполярные растворители: 10 (не имеют диссоциирующего действия) За кислотно-основными свойствами растворители: протогенные протонные: протофильные амфипротные апротонные За способностью ионизировать ковалентные связи растворители ионизирующие неионизирующие Для расчета рН растворов в неводных растворителях необходимо: значение константы автопротолиза соответствующего растворителя значение константы кислотности (основности) кислоты (основания) в этом растворителе Спасибо за внимание!