Чем больше концентрация соли, тем большее количество кислоты можно добавлять к буферу без существенного понижения рН

Чем больше концентрация кислоты, тем большее количество щелочи можно добавлять к буферу без существенного повышения рН.

Механизм действия буферных систем II типа рассмотрим на примере раствора, содержащего аммиак и хлорид аммония.

В водном растворе гидратная форма аммиака проявляет свойства частично распадающегося на ионы слабого основания, тогда как хлорид аммония является сильным электролитом, полностью диссо-циирующим на ионы:

NH₃∙H₂O⇄NH₄⁺ + OH^-

NH₄Сl NH₄⁺ + Cl^-

При добавлении сильной кислоты введенные в раствор ионы Н⁺ реагируют с ионами ОН^-, образуя воду. При этом равновесие диссоциации слабого основания смещается вправо, и в раствор переходит дополнительное количество ионов ОН^-, компенсируя их затрату на реакцию. Поэтому значительного изменения рН не происходит, хотя из-за изменения соотношения между концентрациями основания и катиона наблюдается небольшое снижение рН.

При добавлении сильного основания равновесие диссоциации аммиака смещается влево, и добавленные в раствор ионы ОН^- оказываются связанными в молекулы присутствующими в растворе катионами NH₄⁺, поэтому существенного отклонения рН не происходит. Небольшое повышение рН связано с изменением соотношения между молекулами аммиака и катионами аммония в растворе.

Эти процессы описываются уравнениями:

NH₃∙H₂O + Н⁺ NH₄⁺ + H₂О;

NH₄⁺ + ОН^-⇄NH₃∙H₂O,

из которых видно, что в буферной системе II типа каждый компонент также играет определенную роль: за нейтрализацию добавленной кислоты «отвечает» слабое основание, тогда как за нейтрализацию добавленной щелочи отвечает соль, создающая в растворе значительную концентрацию катионов.

Таким образом, для буферных систем II типа можно заключить:

Чем больше концентрация слабого основания, тем большее коли-чество кислоты можно добавить к буферу без существенного снижения рН.