Амоняк ацетатен буфер. Амонячната буферна система се състои от два компонента. Използването на буферни разтвори в химическия анализ

Едно от основните свойства на живите организми е да поддържаме хомеостаза на киселината на определено ниво. Пролетолитна хомеостаза - Постоянство на рН на биологичните течности, тъканите и органите. Това е израз в достатъчно постоянни стойности на рН на биологичните среди (кръв, слюнка, стомашен сок и др.) И способността на тялото да възстанови нормалните стойности на рН, когато са изложени на протолити. Поддържане на системата protolytic homeostasis,включва не само физиологични механизми (белодробна и бъбречна компенсация), но също така и физико-химична: буферен ефект, йонообмен и дифузия.

Буферни решения Наречен решения, които запазват стойностите на рН за разреждане или добавяне на малко количество силна киселина или база. Протолитичните буферни разтвори представляват смеси от електролити, съдържащи едноименни йони.

Разграничават се основните прото-ценообразни буферни решения на два вида:

Киселинен тон състояща се от слаба киселина и излишък на конюгирана основа (сол, образувана от силна основа и анион на тази киселина). Например: СН 3 Soam и CH3 Cona - ацетатен буфер

CH3 COAM + H2O ↔ H 3 O + + CH3 SOO - излишък на конюгат

основа

CH 3 SONA → NA + + CH 3 COO -

Главен, т.е. Състояща се слаба база и излишък от киселинния конюгат с него (т.е. солите, образувани от силната киселина и катионата на тази основа). Например: NH4OH и NH4Cl-амонячен буфер.

NH3 + Н20 ↔ ОН - + NH4 + излишък

База

конюгиран

NH4Cl → CI - + NH4 + киселини

Уравнението на буферната система се изчислява от формулата Gasselbach Gasselbach:

pH \u003d rk + ℓg, poh \u003d pk + gg
,

където rk \u003d -gg до D.

C - моларна или еквивалентна електролитна концентрация (C \u003d V N)

Механизмът на действие на буферните разтвори

Помислете за примера на ацетатен буфер: ch 3 soam + ch 3 cona

Високата концентрация на ацетатни йони се дължи на общото дисоциация на силния електролит - натриев ацетат и оцетна киселина в присъствието на аниона на същото наименование съществува в разтвора в почти не-йонизирана форма.

С прибавянето на малко количество солна киселина, Н + йони се свързват с конюгатна основа на СНЗ, налична в разтвор на слаб електролит СН 3 Coxy.

CH3 COO ~ + H + ↔ CH3 COOH (1) \\ t

От уравнение (1) може да се види, че тежка NC1 киселина се заменя с еквивалентно количество слаба киселина CH3 Coxy. Количеството на CH3 на Coxy се увеличава, съгласно закона за разреждане на V. Ostelald, степента на дисоциация намалява. В резултат на това концентрацията на Н + йони в буфера се увеличава, но леко. РН е непрекъснато.

При добавяне на киселина към рН буферът се определя с формулата:

ph \u003d rk + ℓg

Когато към по-късата се прибавя малко алкално количество, реакцията му с CH3 Coxy протича. Молекулите на оцетната киселина ще реагират с хидроксидните йони с образуването на Н20 и СНЗО ~:

CH3 COO + OH ~ ↔ CH3 COO ~ + H20 (2) \\ t

В резултат на това алкалите се заменя с еквивалентния брой слабо-домашна сол CH3 Coona. Количеството на CH3 от скоро намалява, съгласно Закона за разреждане на V. Ostelald, степента на дисоциация се увеличава поради потенциалната киселинност на останалите незрели молекули на CH3 на Coxy. Следователно, концентрацията на Н + йони на практика не се променя. РН остава постоянна.

При добавяне на алкали рН се определя по формулата:

ph \u003d rk + ℓg

При разреждане на рН буфера също не се променя, защото Константата на дисоциация и съотношението на компонентите остават непроменени.

По този начин, буферният рН зависи от: константи на дисоциация и съотношението на концентрация на компонентите. От тези количества са повече, толкова по-голям е рН буферът. PH буферът ще бъде най-големият в съотношението на компонентите, равно на едно.

За количествените характеристики на буфера въвежда концепцията буферен резервоар.

Размер: px.

Стартиране на страница:

Препис.

2 Основни въпроси: 1. Буферни системи, състав и механизъм на тяхното действие 2. Ацетат, фосфат, амоняк, въглекарбонат, хемоглобин буфери 3. Изчисляване на рН буферните разтвори. 4. Буферен капацитет и фактори, влияещи върху него 5. Стойността на буферните системи за химия и биология, медицина и аптека

3 В процеса на метаболизъм в нашето тяло се различават много солни киселини, рай-клас, млечни продукти. Но заразирането е строго запазено. Констатацията на рН на биологичната среда се подкрепя не само с помощта на физиологични механизми (белодробни и бъбречни компенсации), но и от идеята за физикохимичен буфер, йонообмен и дифузия. Поддържането на дадено ниво на киселинно-базово равновесие се осигурява на молекулни удари.

4 разтвора, които запазват стойността на постоянната рН с добавянето на малки количества силни киселини и основи, както и при разреждане, се наричат \u200b\u200bпротолитни буферни системи. Способността на някои разтвори за поддържане на непроменената концентрация на водородните йони е името на буферното действие, което е основният механизъм на инпротолитикоместазата. Буферните разтвори са смес от слаба основа или слаба киселина и техните соли. В буферните решения, според теорията на Brenstess, основните "актьорски" компоненти са форманоакецепторитепротоните.

5 буферните разтвори могат да бъдат получени по два начина: 1. Частична неутрализация на слаб електролит със силен електролит: СНз Кокси (излишък) + NaOH; NaOH (излишък) + НС1 2. Разтворителни разтвори на слаби електролити с техните соли (или две соли): СНЗ Soam и CH3 CON; NH3 и NH4C1; NAN 2 PO 4 и Na 2 NRA 4

6 Причината за появата на нови качествени буферни действия в разтвори е да се комбинират няколко протолитни равновесии в (база) + Н + НВ + (Con. Киселина) върху (кисели) Н + + А - (SOPR. Основа) конюгат Основни двойки HB + / W / A - се наричат \u200b\u200bбуферни системи, които са комбинирани равностойни процеси за процесизация на равновесието.

7 Така протолитите се състоят: от два компонента. I. слаб конюгат. Кисела база II. Слабата база е конюгат. Киселинният от компонентите свързва Н + силна киселина, а другата е крепостта.

8 Класификационни буфери I. Киселинни буферни системи. Има смес от слаба киселина върху (протон донор) и нейната сол А - (AcceporPertron). Q Acetate: CH 3 Soam + CH3 CONA CH3 3 Скоя р въглекарбонат: слаба киселинна конюгатна основа H2 с NSO 3 3

9 II. Големи буферни системи. Има смес от слаба база (протонне) и неговите соли (донорпротон). Амониева буферна система: Смес от слаба основа на NH3H20 (протоннектор) на солта на силен електролитен NH + 4 (протон донор). Буферна зона за действие 8.2-10.2 NH4 NHOH + 4 слаба основна конюгатна киселина

10 III. Солни буфери. KN 2 PO 4 + K 2 NRA 4 интраклет nah 2 po 4 + Na2 HPO 4 външни клетки хидрофосфатната буферна система (буферната зона на рН 6.2 8.2). Това е смес от слаба киселина H2 Po - 4 (протонна донор) на Jesolinro 2-4 (AccessOrpertron) H 2-NRU от слаба киселинна конюгатна основа

11 IV. Аминокиселинни и протеинови буферни системи. Буферният ефект на тези буферни системи започва да се появява, когато им се прибавят някакво количество киселина или алкали. Образуване на промърмори: а) слаба "протеинова киселина" + сол на тази слаба киселина б) слаба "база" + сол на тази слаба основа

12 Изчисляването на рН на буферните системи (уравнението на Gende Gasselbach) при примера на ацетатен буферен разтвор се счита за обвиняеми към буферистори. Ch ch cona натриев ацетат почти 3 пълно изоставени: CH3CH3CH0 - + Н + 3 оцетна киселина дисоциира само до малка степен: СН3СН3СО + Н + прилага закона на активната маса на дисоциатната киселина \\ t Маси:

13 Прилиминация на натриев ацетат Равновесието на дисоциация на оцетна киселина се измества силно вляво от взаимосвързаността с принципа на лимека. Почти цялата киселина в такъв разтвор се въвежда чрез формата на подреждането на общото количество дисоциирано количество, образувайки Н + йони и осигурява киселинен разтвор на разтвора. Следователно, равновесната концентрация на равномерна киселина в този разтвор е почти равна на общата концентрация, т.е. C (ch3 coxy) е равен. C (киселина). Концентрацията на ацетатни йони в буферната смес е почти равна на първоначалното наблюдение на солта: С (СН3СНО -) С (сол).

14 Постоянна полиордизация на ацетната киселинна дисоциация заместване Заместване на общата концентрация на киселината на изоли, ние стигаме до d \u003d c с вас пролозират това уравнение напомнящи признаци за обратното, получаваме: соли, lgc \u003d lgk dc за вас, защото lg c (H +) \u003d рН и LGKD \u003d RK киселина, след това + \u003d k d с към вас соли

15 pH \u003d pk към вас LG C с вас сол или рН \u003d PK към вас + LG с кисела сол Това уравнение се нарича уравнение на genbaracha. Това е основното уравнение, което се използва за описване на киселинно-алкални равновесни системи.

16 След подобен изход за главните буфери системи: PH \u003d 14 pk, основният PK + OSR Lg с LG C (сол) (основа) с C (сол) (основа) от уравненията, които може да се види, че рН на Киселата (основната) буферна система зависи от естеството на слабия електролит (RK (киселина), RK (база), върху съотношението на концентрациите на сол и киселина (основа) на итотмета.

17 Трябва да се отбележи, че буферните системи се поддържат ефективно от вадиапазон: RK (киселини) ± 1 за киселинни системи; 14 (RK (база) ± 1) за основни системи. Механизма на действие на буферните системи. 1. Девитализация. При разреждане на концентрацията на водата на изоли, водата се намалява с един и същ брой пъти, богатата на LG C (сол) / и (киселина) не се променя, затова рН на буферния разтвор на практика не се променя. В допълнение, киселината ILC на основаването на независимостта. 2. Привличане на киселини. Когато се добавя към ацетатен буфер на малко количество силни киселини + (пътно изследване)

18 са свързани със сазотат-йони, съдържащи се от почивка, като образуването на слабо разтваряне на молекули на СН3 Кокси. Степента на дисоциация на CH3 е малка и концентрацията [Н +] практически не се променя, рН на буферния разтвор ще намалее, но леко. CH3 Coon CH3 COONA + HCL CH3 COOH + NaCl X X X буфер PHFL pH \u003d rk към вас + lg c със сол към вас x + x

19 При добавяне на малко количество NaOH, OH - йони се неутрализират с киселинен компонент на буферен разтвор, колекция от молекулярни предприятия. CH3 Coon + NaOHHC COONA + H2O XXX CH3 CoOAN буфер в резултат на това, добавената силна основа се заменя с еквивалентно количество слаба конюгатна основа на СНз, която в по-малка степен влияе на реакцията на. \\ T среда. РН на буферния разтвор се увеличава, но леко.

20 рН \u003d RK към вас + LG C със сол към вас + x x Пример: Сравнете промяната в рН чрез преминаване на 0.01 mol хлорид до 1 L: ацетатен буфер р-Ra, съдържащ 0.1 mol / l сол и киселина; V Дестилирана вода Първоначалният Zn-EE рН на буфера P-Ra е равен на рН \u003d Rksn 3 Coxy \u003d 4.75, защото C до вас \u003d от сол след добавяне на НС1: рН \u003d 4.75 + Lg 0.1 0.01 0.1 + 0.01 рН \u003d 4.66; ΔRN \u003d 4, \u003d 0.09 рН единици

21 V рН \u003d 7 за дестилирана вода. След преминаване на 0.01 mol HCI рН \u003d -LG 0.01 \u003d 2; ΔRN \u003d 7 2 \u003d 5 рН единици способността на буферен разтвор за поддържане на рН като силно киселинно добавяне или силен алкален при приблизително на постоянно ниво е далеч некригиран, стойностите на стойността на буферирания комплекс.

22 Буферният капацитет на буфера (Ь) е броят на моловете на еквивалента на силна киселина или алкали, която трябва да бъде добавена към 1 lbufer и рН към уреда. Буферната мощност на системата се определя по отношение на добавената киселина (в окси) или основата (алкали) (в OSN) и се изчислява чрез формули: в киселина \u003d CH (HA) рН - рН 0 V (ha), v (b.p.) h в OSN. \u003d, рН - рН (Ь) v (b.p.) където v (ha), v (b) е томовете на добавените киселини или алкали и др.; С N \u003d (N), с Н (С) съответно моларни концентрации на еквивалентност на киселина и алкални; V (b.r) - обемът на първоначалния буферен разтвор, l.; рН o, рН - стойностите на рН на буферния разтвор към IPO на добавянето на киселина или алкали; RN-рН О - модулен модул. C (b) 0

23 Буферен резервоар по отношение на Kkislot (в киселина) се определя от концентрацията (брой еквиваленти) на компонента на борови свойства; Буферният контейнер по отношение на концентрацията (в OSN) се определя чрез концентрацията (брой еквиваленти) с компонентни киселини в буфера.

24 Буферен капацитет зависи от съотношението на компонентите на концентрацията на А) съотношението на компонентите на киселината 90 mmol 10 mmol \u003d \u003d \u003d mmol HCI + 10 mmol HC1 \u003d \u003d lg4 \u003d 0.60 lg0.67 \u003d -0.17 \u003d 0.67 буферната способност на максимума с съотношението на компонентите на равнодука, с вол. \u003d Вол., Arn \u003d rk

25 б) концентрация на компоненти. Колкото по-висока е концентрацията, толкова по-бурен контейнер. Солена киселина 20 mmol 50 \u003d 1 \u003d 1 20 mmol mmol НС1 + 10 mmol HCI \u003d 0.33 \u003d 0, LG0.33 \u003d 0.48 LG0,67 \u003d -0.17

26 Използването на всяка буферна система е ограничено до определения участък на рН: за цилиндрова система \u003d RK киселина ± 1; Препращащи системи рН \u003d 14 - (RK база ± 1). Заключение: контейнерът за буфер зависи главно от съотношението на концентрациите на компонентите на абсолютните концентрации, аккейн, рани. Системи на кръвната буфер Постоянството на рН на течната среда се предвижда чрез буферни системи: въглекарбонат, хемоглобин, фосфат, протеин. Ефектът от всички буферни системи в тялото е взаимосвързан, който осигурява биологична флуид на рН. В човешкото тяло и животно буферните системи са в кръвта (плазмени и червени кръвни клетки), в клетки и междуклетъчна пространствена струя.

27 Системи за кръвни буфери са представени от плазмени буферни системи чрез ибупер еритроцитни системи. Цъфтящи кръвни плазмени букарбонатни системи 35% протеин. 7% фосфат 2% рН \u003d 7.44% от ролята е девтет. Те представляват 44% от буферния капацитет на кръвта. Буферни системи на еритроцити рН \u003d 7.25 хемоглобин 35% хидрокарбонат 18% 56% система от органични фосфати 3% върху igidol представляват 56% буферен кръвен резервоар.

28 хидрокарбонатно-почистваща система Хидрокарбонатната буферна система е 53% от общия буферен кръвен тръст (35% в плазмата, 18% в червени кръвни клетки). Директно измерване на концентрацията на въглища в кръвта е почти невъзможна. Следователно, концентрацията на въглероден диоксид се въвежда в уравнението на Gasselbach, вместо да влиза в уравнението.

29 Практически captchas измерват частичното налягане на въглероден диоксид СО 2. Концентрацията на СО2, разтворена в плазмата, се изчислява, умножаваща константа на разтворимостта на СО 2. Ако тя се експресира в килопаскали (KPA), токсонистът е 0.23, ако. RT. Изкуство. 0.03. Следователно, ако p ω 2 се изразява в KPA, уравнението придобива следната форма: рН \u003d 6.1 + lg частично налягане СО2 в кръвната плазма е ~ 5.3 kPa (40 mm.rt.st.), което съответства на Концентрация CO 2 ~ 1.2 mmol / l.

30 частично налягане СО 2 в кръвната плазма е ~ 5.3 kPa (40 mm.rt.st.), което съответства на концентрация на СО2 ~ 1.2 mmol / l. Концентрацията на въглеводородни йони в извънклетъчната течност при Р от 2 \u003d 5.3 kPa е 24 mmol / l. Съотношението на извънклетъчната течност [NSO - 3] / [СО2] (двете стойности в mmol / L) е 20: 1. Съгласно уравнението на Gasselbach, това съотношение съответства на рН на кръвната плазма, равно на 7.4: рН \u003d 6.1 + LG24 / 1.2 \u003d 6,1 + LG20 \u003d 6,1 + 1.3 \u003d 7.4, така активна реакцията на плазмата От артериалната кръв на богатите хора съответства на рН \u003d 7.40.

31 Тъй като закупуването на бикарбонати са по-големи от, буферната кръвна система е значително по-голяма, отколкото за киселини, отколкото за бази. Има страхотно биологично значениекато Присъединяването на метаболизма на киселините се формира повече от основите. Концентрацията причинява кръвна алкалност. Алкален кръвен резерват се определя от обема на въглероден диоксид, който се абсорбира от 100 см 3 кръв при контактуване на смес от фрактура, съдържаща 5.5% С02 при налягане 40 mm., което съответства на налягането на релефа на въглеродния диоксид . Алкалният резерв на кръвта е 50-65% (обем) от 2.

32 роднини:< 20 является причиной ацидоза. Различают газовый инегазовый ацидоз. Ацидоз газовый возникает при высокой концентрации СО 2 во вдыхаемом воздухе, заболевании органов дыхания (пневмония), угнетение дыхательного центра (анестетики, седативные препараты). Негазовый ацидоз возникает при накоплении нелетучих продуктов обмена, при ожогах и воспалительных процессах. Повышение соотношения [НСО 3- ]/ [СО 2 ]> 20 коляноза.

33 алкалоза газ пневмония, астма следствие на хипервентилация, включително с интензивна вентилация на белите дробове (намаление. Конц. СО 2). Alcalosis Negazine загуба на големи количества НС1 с повръщане на елиминирането на големи количества Н + при получаване на диуретици Въвеждане на големи количества NaHCO 3 дългосрочен прием минерална вода с голяма сода. Alchacy.

34 Основни клинични прояви с ацидоза и алкалоза ацидоза: потискане на ЦНС, при рН под 7, потисването достига до такава степен, до която се губи ориентацията; Човек попада в състояние на комаето; Дишане с цел премахване на въглероден диоксид като адаптивна реакция на алкалоза: прекомерната реакция на нервната система, която е съпроводена от тетонични (конвулсивни) съкращения; може да дойде смърт от тетонично намаляване на респираторните мускули

35 Корекция на киселинното основно състояние на тялото. Като аварийна помощ при ацидоза се използва интравенозната инфузия на страниците на натриев бикарбонат, но когато се прилага в резултат на неутрализация, K-You се разпределя от 2, което намалява ефективността на средствата. Тази липса на трисламин, свързващи излишни протони: Н2 п-С (СН2ОН) 3 + Н + НЗ N + -С (СН2ОН) 3. Лактатниатрия също се използва като средство за коригираща ацидоза. За да се елиминират явленията на алкалозата като едно от мерките за време, RR Ascorbic е използван.

36 Възможно е да се промени рН и в други екологични среди, например в различни отделения на храносмилателния тракт, особено в стомаха. При намалена киселинност на стомашния сок, разредена солева смес се предписва с повишени различни антиацидни препарати: магнезиев магнезиев карбонат mg (ОН) 2 4 mgC03H2O, магнезиев оксид, калциев карбонат и успокоение (гранули, съдържащи магнезиев карбонат и натриев бабомат \\ t ). В основата на фармакологичното действие на всички изброени средства се крие p-inanitrational

37 Хемоглобин Буферна система Хемоглобин Буферна система е само в червени кръвни клетки. Механизмът на нейното действие е свързан с добавянето и въздействието на кислорода. В това отношение хемоглобинът (HB) се окисли от N. 2 и възстановява NVV форми. NNV + O 2 NNVO 2H + + HBO - 2 киселина NNV Н + + NV конзолиран основен механизъм на базата на реакции: конюгатна основа

38 HBO - 2+ Н + NNVO 2 NVV + O 2 база NNVO 2 киселина NVV + Н20 + НС + Н20Н + Н2 върху NV + Н + NNV киселина Базата от горните схематични реакции показва, че добавянето Силна киселина или силна алкали предизвиква защитна реакция на буферната система за запазване на постоянното рН на средата, което се обяснява със свързването с добавената Н + и то и образуването на смирен подбор на електролити.

39 Хемоглобин буферната система на виортанизма ефективно функционира само в комбинация с хидрокарбонатната система. 1. Плазмата на кръвта в кръвната плазма, дължаща се на хидрокарбонатна буферна система, се среща редица реакции, в резултат на което се образува въглероден диоксид. Н2СО 3 + ОН - Н20 + NSO 3 - NSO 3 + Н + Н2СО3СО2Н20 от кръвната плазма CO 2 дифузира в еритроцити, където карбоанхидраз ензимът катализира взаимодействието с вода, фрагълка. 2. Erythrocytes H 2O + CO 2 H 2 CO 3

40 В еритроцитите, концентрацията на въглевокарбонатни йони се увеличава съгласно схемата: HB - + Н2СО3 NNV + NSO - 3 образувани бикарбонатни йони дифунция в извънклетъчна течност. Венозната кръв се връща към белите дробове, хемоглобинът реагира с кислород и оксимемоглобин се образува. 3. Лек оксимемоглобин реагира с NVV + O 2 NNVO йони 2; NSO 2 + NSO 3- NWO 2- + Н2СО3Н2СО3Н20 + СО2 от белите дробове СО2 се отстранява от ватмофер поради белодробна вентилация. Това е принципът на поддържащия механизъм на кисела киселина.

41 протеинирани буферни системи BELKONE BUCKET системи са амфолит, защото Техният състав включва α аминокиселини, съдържащи групи с киселинни свойства (Soam и NH + 3) и основните свойства (SOO и NH2). Механизмът на действие на такава буферна система може да бъде представен както следва: система за почистване на киселина А) H3 N + R COOH +H H3N + ROO + Н20 киселинен протеин b) H3N + R COO + H + H 3N + R COO Продажба на киселина (конюгирана основа)

42 Главна буферна система А) Н 2 NR COO + H + H3N + R COO протеинова база В) H3N + ROO + OH2 NR COO + H2O единствена продажба на базата (Connectin aticited), където R Макромолекулна катерица. Ролята на кръвните плазмени протеини в хомеостаза на водородните йони е доста малка. Фосфатна буферна система Фосфатната буферна система се съдържа както в кръвта, така и в клетъчната течност на други тъкани, функция.

43 Изображение Това е представено от CN 2 PO 4 IR 2 NRA 4, кръвно налягане и междуклетъчно пространство - NaH 2 PO 4 и Na 2 HPO 4. Основната роля в механизма на действие на тази система е възпроизвежда H 2 PO - 4: H2 PO - 4 Н + + Н2О 2-4 кисели сополи. Основата увеличаването на концентрацията на Н + води до смяна на реакцията наляво, т.е. И двете киселини: HPO 2-4 Н + + Н2О - 4 киселини. Основата на фосфатния буфер на кръвта е в тясна връзка с въглевокарбонат. Н 2СО 3 + NRU 2-4 NA NSO 3 + H 2 RO - 4 Skore Schu

44 Амониева буферна система се образува в бъбреците на глутамин под влиянието на глутамин на окислително деактивиране. NH3H + NH + 4 POH \u003d PK + LG NH4OH + R CoOH R Coonh 4

45 Използването на BS в други области на буферните картини на почвата предотвратява прекомерното увеличение на киселинността или кърпата, създаването и поддържането на условия за живота на растенията. Създаване на средства, основани на средства, свързани с общите производства за технологично обработка за приготвяне на референтни буферни болки, съгласно проводимостта на измерването на измерването. За да се поддържа постоянството на стойностите на електрохимиксоконтешинатаsystemsystemsystem, BS, динамиката на потоците.

Основните въпроси: 1. буферни системи, състав и механизъм на тяхното действие 2. ацетат, фосфат, амониев, хидрокарбонат, хемоглобин буфери 3. Изчисляване на рН буферните разтвори. 4. Буференк и фактори

Буферни системи. 1. Определение, класификация, състав на буферната система. 2. Буферният механизъм. 3. Изходът на рН на буферните системи. 4. Свойства на буферните системи: Въздействие върху отношенията с рН

Руски Национален изследователски университет Общи и биоорганични химия Лекции за студенти по терапевтични, педиатрични, Москва и стоматологични факултети Тема 6

Лекции 910. Буферни системи. 1 буферни системи набор от няколко вещества в разтвора, които съобщават за буферните свойства, т.е. способността да се съпротивлява на промяната в активната реакция на средата (рН), когато се разрежда,

Федерална държавна бюджетна образователна институция висше образование VORONEZH Държавен аграрен университет, наречен на император Петър I отдел по химия Резюме доклад за неорганична

Темата на класовете: буферни решения. Целта на урока. Да се \u200b\u200bима предвид идеите за състава, класната фантастика и механизма на буферните системи. Научете се да прилагате теоретичен материал за изчисляване на рН и буфер

Държавна бюджетна образователна институция по-висока професионално образование IRKUTSK Държавен медицински университет на Министерството на здравеопазването на отдел "Руската федерация"

Министерство на образованието и науката за Руската федерация Новосибирск Държавен университет Специализиран образователен и научен център Химически равновесие в решения Novosibirsk 01 Acid-Basic

4. Концепцията за буферните разтвори Определение на буферните системи и тяхната класификация Много реакции в разтвора се извършват в желаната посока само при определена концентрация на Н + йони. Променете го в това

Пример .. изграждане на диаграма на разпределение за разтвор на фосфорна киселина в интервала на рН, 0.0. Изчислете моларните фракции на частиците при рН \u003d, 5, 9, 9. Равновесие, течаща в разтвор на фосфорна киселина:

Федерална държавна бюджетна учреждение на висшето образование Воронеж Държавен аграрен университет, наречен на император Петър I отдел по химия Резюме биологичен доклад

Общи предмети на хидролиза Хидролизата на обменната реакция на взаимодействието на вещества с вода, което води до тяхното разлагане. Хидролизата може да бъде обект на неорганична и органични вещества Различни класове.

2 3 Въведение Високо ниво Знания, академична и социална мобилност, професионализъм на специалисти, желание за самоосърдие и изискване за самоусъвършенстване днес. Относно

Министерство на здравеопазването на Украйна Kharkov национални медицински буферни буферни системи, тяхната биологична роля Методически инструкции за независима работа Ученици, които курс по дисциплина

Индивидуален домашна работа 5. водородна среда. Хидролиза соли теоретична част на електролита на веществото проводящ електрически ток. Процеса на разлагане на веществото върху йони под действието на разтворителя

Държавна бюджетна образователна институция по висше професионално образование Московски държавен медицински и дентален университет в Министерството на здравеопазването и социално развитие

Семинар 1. равновесие в хомогенна система, киселинно-базово равновесие, използване в типтифери (автор k.kh.n. monogarov o.v.). Аналитична химия Наука за определяне на химическия състав на веществата

Урок 5 индикатор за водород. Хидролиза соли темата на класовете 1. въвеждащ контрол върху тема "индикатор за водород на средата. Соли за хидролиза. " 2. Семинар по тема "Реакции на електролитите. Водород

Системи за буфер за кръвни буфери (от английски буфер, бик смекчават ударените) физиологични системи и механизми, осигуряващи киселинност. 43765414836 Буферни системи, буферни разтвори, буферни смеси, системи,

Урок 5 индикатор за водород. Хидролиза соли теоретична част на електролита на веществото проводящ електрически ток. Процесът на разпадане на веществото върху йони под действието на разтворителя се нарича електролитен

Група: Група: Дата на доставка: Цел: Лабораторна работа 8 Опитът на електролитите 1. Зависимостта на електрическата проводимост на решенията върху степента на дисоциация на електролитите основни концепции:

Министерство на здравеопазването на Украйна Zaporizhia Държавен медицински университет Катедра по физическа и колоидна химия Методически инструкции за практически класове и лабораторни упражнения

3 електролитни разтвори Течни разтвори са разделени на електролитни разтвори, способни да извършват електрически ток и неелектролитни разтвори, които не са електрически проводими. В неелектролити разтворени

Лекция 6 киселинно-първична равновесия 1 лек план 1. Общи имоти Химическо равновесие. 2. електролитна дисоциация. Киселини и бази на Арфинец. 3. Киселинност на решенията. рН. Константи

Хидролиза. Продуктът на тема на разтворимост 11 Условията за реакцията между електролитите на реакцията в електролитните разтвори са реакцията между йоните чрез предпоставка за реакциите в разтвори

Лекция 5 Протолитично равновесие в соли (хидролиза) решения. Буферни решения. Разтворено утаяване на утайката. Работеща разтворимост. Протолитично равновесие в разтвори соли хидролиза взаимодействие

Какво е киселина и основа? Acid Basic Aquivibrium Life Тази борба не е срещу греха, а не срещу силата на парите, а срещу водородните йони arrénius, 1894 Brenstead-Lowry, 1923 Lewis, 1923

1. Теоретичните основи на лекция на метода 2 Методът на киселинната основа се основава на реакцията на неутрализация: Н + + ОН-Н20 се използва за количествено определяне на киселини и алкали, както и за \\ t

Задачи за изпита в дисциплината "Обща и неорганична химия" методи за изразяване на концентрацията на разтворите. Киселинно-основно титруване. 1. Б. медицинска практика често използват 0.9% разтвор на NaCl

Руският икономически университет, наречен на Г. В. Плекенова Тема на неорганичната химия: електролитна дисоциация

1. Доцент на катедрата по общо и неорганична химия Nite "Misis", кандидат химически науки Марина Нораровна Тер-Хакобан 2. Местообитат и бази - водна вода най-важното химическо

18. Йонийски реакции В решения, електролитна дисоциация. Електролитна дисоциация е срив на молекули в разтвор с образуването на положителни и отрицателно заредени йони. Пълнотата на разпадността зависи

1. Какво е обвинението за ядрото на въглеродния атом? 1) 0 2) +6 3) +12 4) -1 2. Какво е общо в атомите 12 6c и 11 6с? 1) Масов номер 2) Брой протони 3) Брой неутрони 4) Радиоактивни свойства Входни тестове

Задачи I (квалификация) от етапа на кореспонденция на олимпийските игри "Млад таланти на региона Кама. Химия »2008/2009 Академична година Присвояване на задачи е необходимо в файла за отговор! В куестове 1-19, трябва да изберете един или повече

Теоретични основи за курса "Структурна биохимия" Светлана Бобова, доктор по химични науки: водна структура. Физически свойства вода. Дисоциация на вода. Йонийски продукт на вода.

Разтвори (3) равновесие в електролитни разтвори. РН и PR лекция "Обща и неорганична химия" за 11 класа Sunz киселинно-основно равновесие в разтвори в Arrhenius: електролит на киселината, \\ t

Неорганична химия Цел: Студент: Група: Дата на изпълнение: Лабораторни упражнения решения на електролити опит 1. Електрическа проводимост на решения на силни и слаби електролити Basic

Раздел II. Аналитична химия Задача 1 (автор P.V. Pułulkin) 1. За да се опрости разтвора, ще изразим състава на амонията чрез един параметър A: A (NH) 2 НПО (1А) (NH) Н2А. Моларна маса равен на m \u003d 132a 115 (1 а)

Изпълнение 2 1. Анион Електронна конфигурация O 2 (1S 2 2S 2 2g6) има Na, mg 2. 2. Моларна маса на проста субстанция е просто вещество от силиций Si. M \u003d ρ v m \u003d 2.33 12.1 \u003d 28 g / mol. 3.

Хидролиза на соли Работа изпълнява учител по най-високата категория Тимофеев В. Каква е процес на хидролиза хидролиза на обменното взаимодействие на сложни вещества с взаимодействие на водната хидролиза на водната сол, в резултат на това

Свойства на разтворите са хомогенни (хомогенни) системи, състоящи се от два или повече компонента (компоненти), чийто число може да варира в широки граници. Решението се състои от разтворени

Ахинович Олга Владимировна дестилация на разтвори Този разтворител е разтворено вещество - пример: водата е разтворител, ако се разтвори твърд (глюкоза) или газ (СО2). - Какво ако

Федерална агенция за образование Норгород Държавен университет, наречен на Ярослав мъдър отдел по химия и екология, буферирани методически индикации лабораторна работа Велики Новгород 2006.

Ugrebetsky 2008 2010 лекция 5 процеси в решения. Проласолитно равновесие е най-важните концепции за процесите в решения 5.1 Egrebetsky 2008 2010 1. равновесие във водни разтвори. Хидратационни йони. Полярност

Лекция 5 лекционен план :. Протолитично равновесие в соли разтвори (хидролиза на соли) .. Група реагент за третата аналитична група и неговия оперативен механизъм .. Група реагент за втория аналитичен аналитичен

Диференциални пълномощия за медицинска химия за медицински и стоматологични факултети 1. Киселинно-равновесие и комплексообразуване в биологични решения. 1. Биоген

Разтвор на изпълнение 1 1. Електронната конфигурация на AL 3+ катион (1S 2 2S 2 2 22) има аниони F, 0 2. 2. Моларна маса на просто вещество просто вещество злато AU. 3. CLCH2CH2CH2CH2CH2CH3;

1 теория. Йон-молекулярни уравнения на йонообменни реакции с йонообменни реакции се наричат \u200b\u200bреакции между електролитни разтвори, в резултат на което те обменят с техните йони. Йонийски реакции

Министерство на здравеопазването на Република Молдова Държавен университет Медицина и фармация Nicolae Testemitsan Факултетичен факултет по обща химия G. V. I WAIL, S. V. Мелник Аналитичен

Федерална агенция за образование Държавно образователно изграждане на висше професионално образование "Томск политехнически университет" одобрява Дийн HTF VM_POGREBENKOV 2007

Основните разпоредби на теорията на електролитна дисоциация на Faraday Michael 22. IX.1791 25.VIII. 1867 Английски физик и химик. През първата половина на 19-ти век. Въведоха концепцията за електролити и неелектролити. Вещества

1. Основни свойства проявяват външен елемент от оксид: 1) Серфур 2) азот 3) барий 4) въглерод 2. Кой от формулата съответства на експресията на степента на дисоциация на електролити: 1) α \u003d n 2) vm \u003d n 3) n \u003d. \\ T

1 Модул 1 Общи теоретични основи на аналитичната химия. Качествен анализ Тема: киселинно-основно равновесие и тяхната роля в аналитичната химия (в Google Анализ). Буферни системи лекции 5 Цел: Форма

1. Кой от изброените елементи е най-типичният неметалол? 1) кислород 2) SURFUR 3) SELENIUM 4) TOLUR 2. Кой от изброените елементи има най-голямото електроннорение? 1) натрий

Министерство на образованието на Руската федерация Източна Сибирски държавен технологичен университет в комплекс задачи за тестване Като цяло и неорганична химия Методическо развитие За независим

1 Лекция 14 йонични реакции Химически реакции в електролитни разтвори се намаляват до обмена на йони. Тези реакции се характеризират с много високи скорости. В процеса на реакции на окисление на йонообмен

1 Лекционен списък: 1. Основните разпоредби на теорията на електролитите. Обща (аналитична) концентрация и активност на йони в разтвор, тяхната връзка. Сравнение на химическата реакция и химическо равновесие.

Държавна институция по висше професионално образование "Беларуски-руски университет" отдел "Метални технологии" Химия Насоки да се практическо обучение За студенти

Лекция 3 лекционен план: 1. поведението на силни и слаби моносоциални киселини във водни разтвори. 2. поведението на силни и слаби единични основи във водни разтвори. 3. поведението на силната и слабата мултисейс

Лекция 14 на обменната реакция в електролитни разтвори. Работеща разтворимост. Дисоциация на вода. Хидролиза на соли Основни концепции: йонообменни реакции, йонномолекулни уравнения, разтворимост

Решаване на задачите на Олимпийските игри "Бъдещето на Кузбас" в Химия 1. Извършване на трансформации: MG MGS04 mg (OH) 2 mg (OH) CL mgCl 2 Li 2 o Lioh LiH2 PO 4 LI 2 HPO 4 LI 3 PO 4 la 2 o 3 la (о) 2 не 3 la (о) 3

1 Лекция 5 Клинична патофизиология Разрушаване на киселинното съдържание на основно състояние 1. Въведение 2. Обща информация за KSCH 3. Значението на постоянството на KSHC за тялото 4. Ефектите на PH Shift + в това или

ХИМИЯ. Обща и неорганична химия. Хидролиза на соли Хидролиза на соли в изследването на действието на универсален индикатор за разтвори на някои соли могат да бъдат забелязани, както следва: Както виждаме средата на първия

Индикатор на водород рН Индикатори Есенция Видове соли Алгоритъм, принуждаващи хидролиза уравнения соли Хидролиза на соли на различни видове методи за потискане и усилване на хидролизата тестови разтвори B4 водородни тестове

1. Дайте примери за използване на комплекционни реакции в метод за анализ на киселинен основа. Напишете корекционните уравнения. Използват се прилагане на реакции при метода на киселина

На пълно работно време. 11 клас. Решения. Задача 1. Смес от три газ a, b, с Тя има плътност на водород, равен на 14. Частта от тази смес с тегло 168 g се прекарва през излишък от бром разтвор в инертен разтворител

Кривата на титруване е графика на зависимостта на параметъра на системата, свързана с концентрацията на титруеното вещество, титгатора или продукта на реакцията, върху степента на потока на процеса на титруване (например по количество

Събиране на задачи по химия за 9 медицинска класа Компилатор Лудчеко I.А. Московски образователен център 109 2012 Масова част на разтвореното вещество. 1. В 250g разтвор съдържа 50g натриев хлорид. Определи

Биологични течности, тъкани и органи.

Това намира израз в достатъчно постоянни стойности на рН на биологичните среди (кръв, слюнка, стомашен сок и др.) И способността на тялото да възстанови нормални стойности рН, когато е изложено на протолити. Поддържане на системата protolytic homeostasis,включва не само физиологични механизми (белодробна и бъбречна компенсация), но също така и физико-химична: буферен ефект, йонообмен и дифузия.

Осигуряването на постоянството на рН на кръвта и други органи и тъкани е едно от най-важните условия за нормалното съществуване на тялото. Тази разпоредба се постига чрез наличието на множество регулаторни системи в организма, най-важните от които са буферните системи. Последната играе важна роля за поддържането на ядрото в организма.

В допълнение, материалът на тази тема е необходим за изучаване на следващи теми (потенциометрия, свойства на флотните решения и др.) И такива дисциплини като биохимия, микробиология, хистология, хигиена, физиология, практически дейности Лекар при оценката на вида и тежестта на корупациите.

Разграничават се основните прото-ценообразни буферни решения на два вида:

CH3 COAM + H2O ↔ H 3 O + + CH3 SOO - излишък на конюгат

основна киселина

CH 3 SONA → NA + + CH 3 COO -

Главен, т.е. Състояща се от слаба основа и излишък от кисела конюгат с него (т.е. солите, образувани от силната киселина и катионата на тази база). Например: NH4OH и NH4Cl-амонячен буфер.

NH3 + Н20 ↔ OH - + NH4 + свръх

основа на киселина

NH4Cl → CL - + NH4 +

Уравнението на буферната система се изчислява от формулата Gasselbach Gasselbach:

pH \u003d rk + lg, poh \u003d pk + lg,

където RK \u003d -LG към D.

C - моларна или еквивалентна електролитна концентрация (C \u003d V N)

Механизмът на действие на буферните разтвори

Помислете за това при примера на ацетатен буфер: Ch 3 soam + ch 3 сона

1. При добавяне на малко количество солна киселина, Н + йони са свързани с конюгатна основа на СНЗ, налична в разтвор на слаб електролит 3 код.

CH3 COO ~ + H + ↔ CH3 COOH (1) \\ t

При добавяне на киселина към рН буферът се определя с формулата:

ph \u003d rk + lg

2. Когато към по-късата се прибавя малко количество алкално количество, реакцията му с CH3 коксид пристъпва. Молекулите на оцетната киселина ще реагират с хидроксидните йони с образуването на Н20 и СНЗО ~:

CH3 COO + OH ~ ↔ CH3 COO ~ + H20 (2) \\ t

При добавяне на алкали рН се определя по формулата:

ph \u003d rk + lg

3. Когато разреждането на рН буфера също не се променя, защото Константата на дисоциация и съотношението на компонентите остават непроменени.

Така рН буферът зависи от: Константи за изключване и съотношението на концентрация на компонентите. От тези количества са повече, толкова по-голям е рН буферът. PH буферът ще бъде най-големият в съотношението на компонентите, равно на едно.

За количествените характеристики на буфера въвежда концепцията буферен резервоар.

Буферен механизъм (при пример за амонячен буфер)

Механизмът на действие на буферната система разглежда примера на буферната система на амоняк: NN 4 тя (NN3 х Н20) + NN 4 С1.

Амониев хидроксид е слаб електролит, в разтвора частично дисоциира към йони:

NN 4 на.<=> NN 4 + + той -

Когато разтвор на амониев хлорид хидроксид се добавя към разтвор, солта като силен електролит е почти напълно дисоциирана до йони NN 4 С1\u003e NN 4 + + С1 - и потиска дисоциацията на основата, равновесието на която се измества към обратната реакция. Следователно, с (nn 4)? C (база); и с (nn 4 +)? C (сол).

Ако в буферния разтвор с (NN4) \u003d С (NN 4 С1), след това рН \u003d 14 - RCOSN. \u003d 14 + LG 1.8.10-5 \u003d 9.25.

Способността на буферните смеси за поддържане на почти постоянно рН на разтвора се основава на факта, че компонентите, които са включени в тях, свързват йони на Н + и включване, инжектирани в разтвора или произтичащи от реакцията, течаща в този разтвор . Когато към амониева буферна смес се прибавя към амониева буферна смес, Н + йони ще се ражда с амонячни молекули или амониев хидроксид, а не да се увеличава концентрацията на Н + йони и да се намали рН на разтвора.

При добавяне на алкални йони, той ще свързва йони на NN4 +, докато образуваше слабо подполезно съединение, а не за увеличаване на рН на разтвора.

Буферното действие се прекратява веднага след като един от компонентите на буферен разтвор (конюгатна основа или конюгатна киселина) е напълно изразходван.

За количествената характеристика на способността на буферен разтвор да се съпротивлява на ефекта на силни киселини и базите се използват, наречен буферен контейнер. Тъй като концентрацията на буферния разтвор се увеличава, способността му да устои на промяната в рН при добавяне на киселинност или алкали.

Имотът на разтворите за поддържане на стойността на рН при определени граници, когато киселината се добавя към малки количества или алкали се нарича буферен ефект. Решенията с буферния ефект се наричат \u200b\u200bбуферни смеси.

За титруване: Шанговата киселина и калиев хидроксид, изобразяват кривата на титруване, посочете титруването, титруването скок, точката на еквивалентност, използваните индикатори

Титин скок: рН \u003d 4-10. Максималната грешка в% е по-малка от 0,4.

Индикатори - Timolftaleine, фенолфтален.

Ресторант, кои елементи от периодичната система от елементи могат да бъдат редуциращи агенти и защо?

Редукционният агент е вещество, което променя електроните по време на реакцията, т.е. Оксис.

Редуциращите агенти могат да бъдат неутрални атоми, отрицателно заредени неметални йони, положително заредени метални йони в най-ниското окисление, сложни йони и молекули, съдържащи атоми в състояние на междинна степен на окисление.

Неутрални атоми. Типични редуциращи агенти са атоми, на външното енергийно ниво, от което има от 1 до 3 електрона. Тази група възстановяване включва метали, т.е. S-, D - и F-елементи. Свойствата за възстановяване също показват не метали, такива като водород и въглерод. При химични реакции те дават електрони.

Силни редуциращи агенти са атоми с ниския потенциал за йонизация. Те включват атомите на елементите на двете първи основни подгрупи на периодичната система на елементите D.I. Менделеев (алкални и алкални земни метали), както и Al, Fe и др.

В основните подгрупи на периодичната система, рехабилитация неутрални атоми Расте с увеличаване на радиуса на атомите. Например, в ред Li - FR, по-слаб редуциращ агент ще бъде Li и силен - FR, който обикновено е най-силният редуциращ агент на всички елементи на периодичната система.

Отрицателно заредени неметални йони. Отрицателно заредените йони се формират чрез присъединяване към неутрален атом на неметал от един или повече електрони:

Например, неутрални серни атоми, йод, имащ на външни нива 6 и 7 електрони, могат да прикрепят 2 и 1 електрон, съответно и да се превръщат в отрицателно заредени йони.

Отрицателно заредените йони са силни редуциращи агенти, тъй като те могат да дадат не само слабо задържани излишни електрони, но и електрони от външното им ниво. В същото време, толкова по-активен неметален като окисляващ агент, толкова по-слаб рехабилитацията в състоянието на отрицателния йон. И обратно, по-малко активният неметален като окисляващ агент, толкова по-активен е в състояние на отрицателен йон като редуциращ агент.

Редукционният капацитет на отрицателно заредените йони със същата стойност на зареждане нараства с увеличаване на радиуса на атома. Следователно, например, в група халоген, йон йодът има по-голям редукционен капацитет от бромни йони и хлор и свойствата на флуор - намаляване на флуорите не показват изобщо.

Положително заредени метални йони в най-ниското окисление. Металните йони в най-ниското окисление се образуват от неутрални атоми в резултат на отблъскване на само части от електрони от външната обвивка. Например, атомите на калай, хром, желязо, мед и церий, влизане във взаимодействие с други вещества, първоначално могат да дадат минимален брой електрони.

Металните йони в най-ниското окисление могат да проявят заместващи свойства, ако имат състояния с повече висока степен Окисление.

В уравнението на ORP поставете коефициентите по метода на електронно салдо. Определете окислител и редуциращ агент.

K2 CR2O 7 + 6FESO 4 + 7H2S04 \u003d K2S04 + CR2 (S04) 3 + 3FE 2 (SO 4) 3 + 7H2O

1 CR 2 +6 + 3E X 2 CR2 +3 окислител

6 FE +2 - 1E FE +3 Възстановяване

2kmno 4 + 5H2S + 3H2S04 \u003d K2S04 + 2MNSO4 + 5S + 8H2O

2 mn +7 + 5e mn +2 окислител

5 S -2 - 2E S 0 редуциращ агент

Въведение

Буферни разтвори (буферни смеси, буфери) са разтвори, съдържащи буферни системи и с възможност за поддържане на рН на постоянно ниво. Обикновено те се приготвят чрез разтваряне във вода, взета в съответните пропорции на слаба киселина и неговата сол, образувана от алкален метал, частична неутрализиране на слаба киселина със силна алкална или слаба основа със силна киселина, разтваряща смес от полипикови соли . РН на буферните разтвори, приготвени по този начин, се променят с температурата. Интервалът на стойностите на рН, в който буферният разтвор има резистентни буферни свойства, се крие в RK ± 1 (RK - отрицателен десетични логаритъм Константи на дисоциация на слаба киселина, която е включена в неговия състав). Най-известните буферни разтвори са: глицинният саленсен, ацетатен валпол, фосфатлентен сален, братян блед, веронална михаили, карбонат coltguff, tris-buffer, универсална веронна михаилес и др.

При лабораторна практика, буферните разтвори се използват за запазване на активната реакция на средата при определено непроменено ниво и за определяне на индикатора за водород (рН) - като стандартни разтвори със стабилни стойности на рН и др.

Буферни смеси

Ако добавите вода към разтвор на всяка киселина или алкали, тогава, разбира се, концентрацията на водородни йони или хидроксил се намалява съответно. Но ако добавите малко количество вода към смес от оцетна киселина и натриев ацетат или към смес от амониев хидроксид и амониев хлорид, концентрацията на водородни йони и хидроксил в тези решения няма да се промени.

Свойствата на някои разтвори остават непроменени, концентрацията на водородни йони по време на разреждане, както и при добавянето на малки количества силни киселини или основи са известни като буферно действие.

Решения, съдържащи едновременно всяка слаба киселина и нейната сол или всяка слаба основа и нейната сол и буферните ефекти, се наричат \u200b\u200bбуферни разтвори. Буферните разтвори могат да се разглеждат като смеси от електролити, имащи йони със същото име. Наличието в разтвор на слаба киселина или слаба основа и техните соли намаляват ефекта на разреждане или действие на други киселини и базата върху рН на разтвора.

Такива буферни разтвори са следните смеси от CH3 Soam + CH3 с OON A, NH4OH + NH4C1, Na2C03 + NaHC03 и др.

Буферни разтвори, които са смеси от слаби киселини и техните соли, като правило, имат кисела реакция (рН<7). Например, буферная смесь 0,1М раствора СН 3 Въглища + 0.1 m разтвор3 с ona има рН \u003d 4.7.

Буферни разтвори, които са смеси от слаба основа и техните соли, като правило, имат алкална реакция (рН\u003e 7). Например, буферната смес е 0,1 mN4OH + 0.1 М разтвор N4 С1 има рН \u003d 9.3.

Решения на киселинно-големи буферни решения

В един широк смисъл, имената на буфер се наричат \u200b\u200bсистеми, които поддържат определена стойност на всеки параметър, когато съставът се променя. Буферните решения могат да бъдат

- Acid-Basic - поддържат постоянна стойност на рН с добавянето на малки количества киселина или база.

Redox - запазва потенциала на системата по време на въвеждането на окислители или редуциращи агенти.

известни метални колани, които поддържат постоянната стойност на рН.

Във всички случаи буферният разтвор е конюгатна двойка. По-специално, киселинните буферни разтвори съдържат конюгатна киселинна двойка. Буферният ефект на тези разтвори се дължи на присъствието на киселинно-базово равновесие общ тип:

На ↔ n + + a -

конюгирана киселина

База

B + H + VN +

ОТНОСНО топъл конюгат

Киселина

Тъй като в този раздел се разглеждат само киселинно-основни буферни решения, ние ще ги наречем буфер, пропускайки в заглавието "киселинно-основно".

Буферните разтвори разтварят разтвори, които поддържат стойността на постоянната рН при разреждане и добавяне на малки количества киселина или база.

Класификация на буферните системи

1. Смеси от разтвори на слаби киселини и техните соли. Например, ацетатен буферен разтвор.

2. Смеси от решения на слаби основи и техните соли. Например, разтвор на амониев буфер.

3. Смеси от разтвори на мулти-ос киселинни соли с различна степен. Например, разтвор на фосфатно буфер.

4. йони и амфолитни молекули. Те включват, например, аминокиселини и протеинови буферни системи. Да бъдеш в изоелектрично състояние, аминокиселините и протеините не са буфер. Буферното действие се проявява само когато към тях се прибавят някаква киселина или алкали. В същото време се образува смес от две форми на протеин: а) слаба "киселинна протеин" + сол на тази слаба киселина; б) слаба "протеинова база" + сол на тази слаба основа. Така този тип буферни системи могат да бъдат приписани на буферните системи на първия или втория тип.

Изчисляване на рН буферните разтвори

Изчисляването на рН на буферните системи е законът на активните маси за равновесие на киселинното база. За буферна система, състояща се от слаба киселина и нейните соли, например, ацетат, йонна концентрацияН +. Лесно е да се изчисли, въз основа на равновесно равновесно константа:

CH3 COOH ↔ CH3 COO - + H +

(1).

От (1) следва, че концентрацията на водородните йони е равна на

(2)

В присъствието на СН 3 Съединената киселина-основно равновесие на оцетна киселина се измества вляво. Следователно, концентрацията на незавършената оцетна киселина е почти равна на концентрацията на киселина, т.е. [SN.3 COOH] \u003d S

Основният източник на ацетатни йони е силен електролитCH 3 Coona:

CH3 Coona → Na + + CH3 COO -, \\ t

Следователно можете да приемете това [Ch 3 coo -] \u003d сол . Като се вземат предвид направените предположения, уравнението (2) приема формата:

От тук е получено уравнението на Гендерсън-Хаселбах за буферни системи, състоящи се от слаба киселина и нейната сол:

(3)

За буферна система, състояща се от слаба основа и нейната сол, например амоняк, концентрацията на водородни йони в разтвор може да бъде изчислена на базата на константа на дисоциация на слаба основа.

NH3 × H20 \u003d NH4OH ↔ NH4 + + OH -

(4)

Изразяват концентрацията на йониО- от йонна вода

(5)

и заместваме в (4).

(6)

От (6) следва, че концентрацията на водородните йони е равна на

(7)

В присъствието на NH4CL Киселинно-основно равновесие, изместено наляво. Следователно концентрацията на невидимия амоняк е почти равна на концентрацията на амоняк, т.е. [NH 4O] \u003d от OSN.

Основен източник на амониеви катиони - силен електролитNH 4C:

NH4Cl → NH4 + + Cl -,

Следователно можете да приемете това [NH 4 +] \u003d от сол . Като се вземат предвид направените предположения, уравнението (7) приема формата:

(8)

Следователно уравнението на Гендерсън-Хаселбах се получава за буферни системи, състоящи се от слаба основа и нейната сол:

(9)

По подобен начин е възможно да се изчисли рН на буферната система, състояща се от смес от разтвори на полиомити киселини с различна степен на заместване, например фосфат, състояща се от смес от хидрофосфатни разтвори (Na 2 HPO 4 ) и дихидрофосфат (Nah 2 po 4 ) Натрий. Основата на нейното действие е с равновесието на киселинното база:

H2 PO 4 - ↔ H + + HPO 4 2-

Слаба киселинна конюгирана основа

(10)

Изразяване на концентрация на водород от (10) и прави следните предположения:

[Н2О 4 -] \u003d С (Н2О 4 -); [HPO 4 2-] \u003d C (HPO 4 2-), получаваме:

(11).

Плюсването на този израз и променящите се признаци към обратното, ние получаваме уравнението на Гендерсън-Хаселбах, за да изчислим рН на фосфатната буферна система

(12),

Където RK B (H2PO 4 - ) - отрицателен десетичен логаритъм постоянно дисоциация

фосфорна киселина на втория етап; от (H2 PO4 -) и C (HPO 4 2- ), съответно, концентрацията на киселина и сол.

Свойства на буферните решения

Стойността на рН на буферните разтвори остава непроменена, когато се разрежда, която следва от уравнението на Holderson Hasselbach. При разреждане на буферния разтвор с вода, концентрацията на двата компонента на сместа намалява до същия брой пъти. Следователно стойността на рН не трябва да се променя. Въпреки това, опитът показва, че някои промени в рН, макар и незначителни, все още се случват. Това се обяснява с факта, че уравнението на Hassel Khasselbach е приблизително и не взема предвид режимите. С точни изчисления трябва да се обмисли промяна в коефициентите на активността на конюгити и основи.

Буферните разтвори променят малко рН при добавяне на малки количества киселина или база. Способността на буферните разтвори за поддържане на постоянството на рН, когато към тях се прибавят малки количества тежка киселина или силна основа, тя се основава на факта, че един компонент на буферния разтвор може да взаимодейства с h+ радифициране на киселина, а другият с о- Добавена основа. В резултат на това буферната система може да се свърже катоH + и OH - И до определен лимит за поддържане на постоянството на рН. Ще демонстрираме това чрез пример за формативна буферна система, която е чифт с конюгирана киселина базаHCOOH / HCOO - . Равновесието в разтвор на формативен буферен разтвор може да бъде представен от уравнението:

HCOOH ↔ HCOO - + H +

При добавяне на силна киселина, конюгатаHCO - Свързва добавените йониН +. , превръщайки се в слаба мравчена киселина:

HCOO - + H + HCOOH

В съответствие с принципа на Le Chatelier, балансът се измества вляво.

При добавяне на алкални протони на мравчена киселина свързва добавените йони- във водни молекули:

HCOOH + IT - → HCOO - + H20

Киселинно-основно равновесие съгласно Le Chatelle се измества надясно.

И в двата случая се появяват малки промени в съотношениетоHCOOH / HCOO - Но логаритъмът на това съотношение се променя малко. Следователно рН на разтвора се променя леко.

Същност на буферното действие

Ефектът от буферните разтвори се основава на факта, че отделните компоненти на буферните смеси се свързват с водородните йони или хидроксилни киселини, инжектирани в тях и образуването с образуването на слаби електролити. Например, ако до буферен разтвор, съдържащ слаба киселинан. и тази кисела солKt a n. , добавя се алкали, след това ще се появи реакцията на образуването на слаба електролитна вода:

N + + той → n 2 o

Следователно, ако буферният разтвор, съдържащ киселината, се добавят алкални, водородните йони, образувани по време на дисоциация на електролитна киселинан. , се свързва с йони на хидроксил, добавя алкали, образувайки слаба електролитна вода. Вместо консумирани водородни йони, поради последващата киселинна дисоциациян. появяват се нови водородни йони. В резултат на това предишната концентрация на+ - йони в буферното решение ще бъдат възстановени до първоначалната стойност.

Ако в посочената буферна смес се добавя силна киселина, реакцията ще се появи:

H + + a n - → на n

тези. A n - - йони, образувани в електролитна дисоциация на солt a n. , свързване с водородни йони на добавена киселина, образуват молекули от слаба киселина. Следователно, концентрацията на водородните йони от добавената тежка киселина към буферната смес няма да се промени. По същия начин можете да обясните ефекта на други буферни смеси.

Стойност на рН в буферните разтвори

Промяна на връзките и можете да получите буфер

решенията, които се различават по гладката промяна в рН от тях, са минимално възможни стойности. Във воден разтвор на слаба киселина

[N +] \u003d han han * c хан

от

pH \u003d - lg [h +] \u003d - - lg k han - - lg c han

Но след К хан представлява постоянна стойност, след това най-добре да представи във форматаpk хан. тези. Индикатор Постоянно електролитна дисоциация:pk han \u003d - lg k хан.

След това получаваме това във воден разтвор на слаба киселина:

ph \u003d - lg [h +] \u003d - - pk han - - pc хан

Тъй като прибавя воден разтвор на слаба киселина, нейният солов разтвор на рН ще се промени.

Съгласно уравнението, в разтвор, съдържащ смес от слаба киселина и неговата сол [+] \u003d K хан

че

pH \u003d - lg [n +] \u003d - lg k han - lg c han + lg c kt a n.

По същия начин ние извличаме формулата по отношение на слабите основания:

[Той] \u003d ktoh * c ktoh

poh \u003d - lg [on] \u003d - - lg k ktoh - - lg c ktoh

Концентрацията на водородните йони също се изразява по следната формула [+] \u003d така

ph \u003d pk w - (- pk ktoh - - lg c ktoh)

Съгласно уравнението, в разтвор, съдържащ смес от слаба основа и сол

[H +] \u003d

t. д.

рН \u003d - lg [h +] \u003d - lg k w + lg k ktoh - lgc kt a n + lg c ktoh.

Няма нужда да се запомнят стойностите на рН, получени по формулата, тъй като те са много лесно получени чрез логаритмични прости формули, изразяващи стойността [h+ ].

Буфер

Способността на буферните разтвори за поддържане на постоянството на стойността на рН не е ограничена и зависи от качествения състав на буферния разтвор и концентрацията на неговите компоненти. Когато се наблюдават значителни количества тежка киселина или основи на буферния разтвор, се наблюдава забележима промяна в рН. Освен това, за различни буферни смеси, различаващи се един от друг в състава, различаващи се един от друг в състав, буферното действие не е същото. Следователно, буферните смеси могат да бъдат разграничени със силата на резистентността, направена до действието на киселини и алкали, прилагани в буферния разтвор в същите количества и определена концентрация. Ограниченото количество киселина или алкали на определена концентрация (в mol / l или g-eq / l), която може да бъде добавена към буферния разтвор, така че стойността на рН да се променя само с една единица, се нарича буферен контейнер.

Ако стойността [H + ] Един буферен разтвор варира в зависимост от добавената силна киселина, по-малка от стойността [n+ ] Друг буферен разтвор при добавяне на същото количество киселина, първата смес има по-голям буферен капацитет. За същия буферен разтвор, буферният контейнер е по-голям, толкова по-висока е концентрацията на неговите компоненти.

Буферни свойства на разтворите на силни киселини и бази.

Разтворите на силни киселини и основи при достатъчно висока концентрация също притежават буферен ефект. Конюгатите в този случай са3 O + / N 2 O - за силни киселини и той- / N 2 O - за тежки основания. Силните киселини и основи са напълно дисоциирани във водни разтвори и следователно се характеризират с висока концентрация на хидрооносни йони или хидроксилни йони. Добавяне на малки количества тежка киселина или силна основа към техните разтвори, затова има само малък ефект върху рН на разтвора.

Изготвяне на буферни разтвори

1. Разреждане в измервателната колба на съответните фиксирани.

2. Количеството на подходяща конюгирана киселина-базова пара, изчислена от равенството между пола-хаселбах, се смесва.

3. частична неутрализация на слаба киселина със силна алкална или слаба основа със силна киселина.

Тъй като буферните свойства са много слаби, ако концентрацията на един компонент е 10 пъти и по-различна от концентрацията на другата, буферните разтвори често се получават чрез смесване на разтворите на концентрацията на двата компонента или добавяне към разтвор на един Компонент на съответното количество реагент, водещо до образуването на еднаква концентрация на конюгата. В референтни книги има подробни рецепти за приготвяне на буферни решения за различни стойности на рН.

Използването на буферни разтвори в химическия анализ

Буферните разтвори са широко използвани в химическия анализ в случаите, когато при експерименталните условия химическата реакция трябва да продължи при точната стойност на рН, която не се променя при разреждане на разтвора или при прибавяне на други реагенти към него. Например, когато се провежда реакцията на редуцираното окисление, по време на отлагането на сулфиди, хидроксиди, карбонати, хромати, фосфати и др.

Ето някои случаи на използване за целите на анализа:

Ацетатен буфер разтвор (SNZONS + SN3 SOO NA. Шпакловка рН \u003d 5) се използва при утаяване на утаяването, опростено в кисели или алкални разтвори. Вредното влияние на киселините потиска натриев ацетат, който реагира с тежка киселина. Например:

Ns1 + ch 3 soo n a → ch 3 soam + na c1

или в йонна форма

H + + ch 3 soo → ch 3 soam.

Амонамен буфер за буфери (N H4OH + NH 4 С1; рН \u003d 9) се използва при утаяване на бариев карбонати, стронций, калций и отделяне от магнезиеви йони; При отлагането на никелови сулфиди, кобалт, цинк, манган, желязо; както и по време на разкопките на алуминий, хром хидроксиди, хром, берилий, титан, цирконий, желязо и др.

Образуващ буферен разтвор (NSON + NSOOН. но; рН \u003d 2) се използват при отделяне на цинкови йони, отложени катоZNS. В присъствието на кобалт, никел, манган, желязо, алуминий и хром.

Разтвор на фосфатно буфер (N 2 NRO 4 + N 2 RO; рН \u003d 8) Използва при извършване на много реакции на намаляване на окислението.

За успешно приложение Буферни смеси за анализ Необходимо е да се помни, че не всяка буферна смес е подходяща за анализ. Буферната смес се избира в зависимост от нейната цел. Тя трябва да отговаря на определен състав на качеството, а неговите компоненти трябва да присъстват в разтвора в определени количества, тъй като ефектът от буферните смеси зависи от отношението на концентрацията на техните компоненти.

Горното може да бъде представено като таблица.

Буферни разтвори, използвани в анализа

Буферна смес	Състав на микса (с моларно съотношение 1: 1)	рН.
Форматив	Формират мравчена киселина и натрий
Бензоатната	Бензоена киселина и амониев бензоат
Ацетат	Оцетна киселина и натриев ацетат
Фосфат	Натриев фосфат за натриев и двоен натриев фосфат
Амоний	Амониев хидроксид и амониев хлорид

Буферното действие също има смеси от киселинни соли с различно заместване на водород с метал. Например, в буферна смес от дихидрофосфат и натриев хидрофосфат, първата сол играе ролята на слабата киселина и втората роля на нейната сол.

Изброяване на концентрацията на слаба киселина и нейната сол, е възможно да се получат буферни разтвори с определени стойности на рН.

При животни и растителни организми съществуват и сложни буферни системи, които поддържат рН на кръвта, лимфните и други течности. Буферните свойства също имат почва, за да се противопоставят на външните фактори, които променят рН на почвения разтвор, например, когато в почвата се въвеждат киселина или база.

Заключение

Така, буферните решения за подкрепа на решениятаконстантна стойност на рН при разреждане и добавяне на малки количества киселина или база. Важно свойство на буферните разтвори е тяхната способност да поддържат постоянна стойност на рН, когато разтворът се разрежда. Разтворите на киселини и бази не могат да се наричат \u200b\u200bбуферни разтвори, защото При разреждане на промените в разтвора на рН водата. Най-ефективните буферни разтвори се приготвят от разтвори на слаба киселина и нейната сол или слаба основа и нейната сол.

Буферните разтвори могат да се разглеждат като смеси от електролити, имащи йони със същото име. Буферни решения. \\ T важна роля В много технологични процеси. Те се използват, например, с електрохимично приложение на защитни покрития, при производството на багрила, кожата, фотографски материали. Широко използвани буферни разтвори в химически анализ и за калибриране на рН-метри.

Много биологични течности са буферни разтвори. Например, рН на кръвта в човешкото тяло се поддържа в диапазона от 7.35 до 7.45; стомашен сок от 1.6 до 1.8; Слюнка от 6.35 до 6.85. Компонентите на такива разтвори са карбонати, фосфати и протеини. При бактериологични проучвания в отглеждането на бактерии, буферните разтвори също трябва да използват.

Библиографски списък

1. Кресков А.П. Основи на аналитичната химия. KN.1. - M: Химия, 1965. -498 p.

2. CITOVICH I.K. Курс на аналитична химия: учебник за университети. - Санкт Петербург: "LAN", 2007.- 496 p.

3. Крешков А.П., Ярославцев А.А. Курс на аналитична химия. KN.1. Качествен анализ. - 2-то Ед. Извратено. - m.: Химия, 1964 - 432 стр.

4. Химия: Наръчник за ученици от гимназията и пристигащи в университети / ЕД. Lydia R.A., Alikbarova l.yu. - млрд.: Училище AST-PRESS, 2007. -512С.

5. Osipov yu.s., голяма руска енциклопедия: в 30 г. t.4.4.- м.: Голяма руска енциклопедия 2006 - 751 p.

6. Mikhaylenko Ya.i., Въведение в химическия анализ, Goshimtekhizdat, 1933.