chemie voor niet-Majors

indien aan 1,0 L zuiver water slechts 1,0 mL zoutzuur 0,10 M wordt toegevoegd, daalt de pH drastisch van 7,0 tot 4,0. Dit is een 1000-voudige toename van de zuurgraad van de oplossing., Voor vele doeleinden is het wenselijk om een oplossing te hebben die dergelijke grote veranderingen in pH kan weerstaan wanneer relatief kleine hoeveelheden zuur of base eraan worden toegevoegd. Een dergelijke oplossing wordt een buffer genoemd. Een buffer is een oplossing van een zwak zuur of een base en zijn zout. Beide componenten moeten aanwezig zijn zodat het systeem als buffer kan fungeren om veranderingen in pH te weerstaan. commerciële bufferoplossingen, die een grote verscheidenheid aan pH-waarden hebben, kunnen worden verkregen.,

een Aantal gemeenschappelijke buffer systemen zijn weergegeven in de Tabel hieronder:

een Aantal Gemeenschappelijke Buffers

Buffer-systeem	Buffer componenten	pH van de buffer (gelijk molarities van beide componenten)
Azijnzuur / acetaat-ion	CH 3 COOH / CH 3 COO −	4.74
Koolzuur / waterstof carbonaat-ion	H 2 CO 3 / HCO 3 −	6.38
Dihydrogen phosphate-ion / waterstof fosfaat ion	H 2 PO 4 − / HPO 4 2−	7.,21
ammoniak / ammoniumion	NH 3 / NH 4 +	9.25

een voorbeeld van een buffer is een oplossing gemaakt van azijnzuur (het zwakke zuur) en natriumacetaat (het zout). De pH van een buffer bestaande uit 0,50 m CH 3 COOH en 0,50 m CH 3 COONa is 4,74. Als 10,0 mL van 1,0 m HCl wordt toegevoegd aan 1,0 L van de buffer, daalt de pH slechts tot 4,73. Dit vermogen om de extra waterstofionen van HCl te “absorberen” is toe te schrijven aan de reactie hieronder.,

aangezien zowel het acetaation als het azijnzuur al in de buffer aanwezig waren, verandert alleen de verhouding tussen de een en de ander. Kleine veranderingen in die verhouding hebben slechts zeer geringe effecten op de pH.

indien 10,0 mL van 1,0 M NaOH aan een andere 1,0 L van dezelfde buffer zou worden toegevoegd, zou de pH slechts stijgen tot 4,76. In dit geval neemt de buffer de extra hydroxide-ionen op.

ook hier verandert de verhouding van acetaation tot azijnzuur licht, dit keer met een zeer kleine stijging van de pH.,

Het is mogelijk om zoveel zuur of base aan een buffer toe te voegen dat zijn vermogen om een significante verandering in pH te weerstaan wordt overweldigd. De buffercapaciteit is de hoeveelheid zuur of base die aan een bufferoplossing kan worden toegevoegd voordat een grote verandering in pH optreedt. De buffercapaciteit wordt overschreden wanneer het aantal mol van H + of OH − die aan de buffer worden toegevoegd het aantal mol van de buffercomponenten overschrijdt.

verklarende woordenlijst