Jak pufry odolávají změnám pH
Pufry jsou roztoky, které odolávají drastickým změnám pH při přidání malého množství kyselin nebo zásad.
Mechanismus vyrovnávací paměti
- Pufry se skládají ze slabé kyseliny a její konjugované báze nebo slabé báze a její konjugované kyseliny.
- Když je přidána kyselina, složka konjugované báze v pufru reaguje s přidanými ionty H⁺ a vytváří více slabé kyseliny.
- Když je přidána báze, slabě kyselá složka pufru reaguje s přidanými OH⁻ ionty za vzniku vody a její konjugované báze.
- Tyto reakce spotřebovávají přidanou kyselinu nebo zásadu, čímž se minimalizuje posun pH.
Na udržování pH prostředí se podílejí pufry (též nárazníky, tlumivé roztoky, ústojné roztoky).
Pufr je většinou učebnic definován jako konjugovaný pár kyseliny (nebo zásady), který je schopný udržovat v jistém rozmezí stabilní pH i po přidání silné kyseliny či zásady do systému.
Pufry jsou vodné systémy, které odolávají změnám pH při přidání malého množství kyseliny nebo zásady a skládají se ze slabé kyseliny a její konjugované báze.
Tlumivé roztoky neboli pufry mají tlumivé schopnosti vůči změnám pH, dokáží udržovat v jistém rozmezí stabilní pH po přidání zásady či kyseliny. Jedná se buď o směs slabé kyseliny a její konjugované zásady, nebo o slabé zásady a její konjugované kyseliny.
Pufr udržuje pH roztoku konstantní tím, že absorbuje protony, které se uvolňují během reakcí, nebo uvolňováním protonů, když jsou spotřebovány reakcemi.
Součásti systému vyrovnávací paměti
- Příklad: Kyselina octová (CH3COOH) a acetátový ion (CH3COO⁻).
- Když se přidá H⁺, CH₃COO⁻ + H⁺⇌CH₃COOH.
- Když se přidá OH⁻, CH3COOH + OH⁻ ⇌ CH₃COO⁻ + H2O.
Jak se vyvíjela teorie pufračního kapacitního systému Pochopení pufračního kapacitního systému nepřišlo přes noc — trvalo to desítky let práce chemiků, kteří se snažili pochopit, proč některé roztoky lépe odolávají změnám pH.
Hendersonův-Hasselbalchův základ ().
Kapacita vyrovnávací paměti
Účinnost pufru se měří jeho kapacitou pufru, což je jeho schopnost odolávat změnám pH.
Kapacita pufru závisí na koncentracích slabé kyseliny a její konjugované báze.
Porovnání účinnosti vyrovnávací paměti
| Systém vyrovnávací paměti | Rozsah účinnosti pH | Koncentrace (molární) | Kapacita k neutralizaci základny |
|---|---|---|---|
| Kyselina octová / acetát | 4,75 | 0,1 kyselina / 0,1 báze | Střední |
| Amoniak / Amonium | 9.25 | 0,1 kyselina / 0,1 báze | Střední |
| Phosfátový pufr (H₂PO₄⁻ / HPO₄²⁻) | 7,20 | 0,1 kyselina / 0,1 báze | Vysoká |
- Mají schopnost udržovat přibližně stejnou hodnotu pH v případě přídavku malého množství silné kyseliny či báze. Po přídavku malého množství silné kyseliny se pH pufru změní jen málo, jelikož báze pufru je rezervou, která brání větší změně pH. Pufry odolávají rovněž změnám pH při jejich ředění.
Copyright ©bratusk.pages.dev 2026