Материал: Общая химия с физкалом

Внимание! Если размещение файла нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам

32. Буферная емкость по основанию измеряется числом моль эквивалентов постороннего сильного основания, которые нужно добавить к буферу объемом 1 л чтобы изменить его рН на единицу.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

э

 

В

 

)

сильн.осн.

, моль экв/л

В

 

о

 

 

рН V

(л)

 

 

 

 

 

 

 

 

буфера

 

Подставим данные задачи в формулу для вычисления буферной

емкости. Учтем, что

 

э

 

э

V .

 

 

 

 

 

 

 

 

С

 

 

 

 

 

 

V = 50 мл

 

 

 

 

 

 

NaOH

 

С

V

1 5

 

B

 

В

о

 

 

 

 

 

 

NaOH NaOН

 

 

1моль экв/л

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

VNaOH = 5 мл

 

 

 

рН VБ (л)

 

рН VБ

0,1 50

 

 

 

 

 

 

 

CNaOH =

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

моль/л

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

рН = 0,1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

B

o

 

0 - ?

= 1 моль экв/л. Правильный ответ 3.

33.Запишем механизм буферного действия ацетатной буферной системы:

 

 

3

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

CH

COOH CH

COONa

 

 

 

 

 

 

 

 

3

COOH

 

 

 

 

3

COO

 

H

 

 

CH

 

 

 

 

CH

 

 

 

 

3

 

3

COO

 

Na

 

 

 

 

 

CH

COONa CH

 

 

 

 

 

 

добавим постороннюю сильную кислоту НС1. В действие

вступит соль буфера:

 

 

 

 

 

 

 

 

CH

COONa HCl CH

COOH NaCl

 

 

 

3

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

Получается, что чем больше в буфере соли, тем больше посторонней сильной кислоты можно нейтрализовать.

236

Буферная емкость по кислоте определяется числом моль соли в буфере: Вк .

 

 

 

 

 

ν

 

 

 

С

 

 

 

добавим постороннее сильное основание NaOH. В

действие вступит кислота буфера:

 

CH

COOH NaOH CH

COONa H

O

3

3

2

 

Получается, что чем больше в буфере кислоты, тем больше постороннего сильного основания можно нейтрализовать. Буферная емкость по основанию определяется числом моль

кислоты в буфере: Во .

νк

Считаем число моль соли и кислоты:

ν

СH

COONa(соли)

С V(л) , , , моль

 

 

 

 

ν

СН

СООН(к ты)

 

С V(л) , , , моль

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ν

с

ν

к

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

В

к

В

о

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Т.к. соли в буфере больше,

то буферная емкость по кислоте

больше, чем буферная емкость по основанию:

B

k

B

o .

 

 

Правильный ответ 1.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

34.

 

Буферным

 

 

отношением для БС I

 

типа

называют

соотношение,

 

c

/

k

,

стоящее под логарифмом в формуле для

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

вычисления рН:

 

 

рН рК

 

lg

νс

.

 

 

 

 

 

 

к ты

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

νк

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Механизм буферного действия:

 

 

 

 

 

 

 

HHbO2 KHbO2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

HHbO

2

 

 

 

 

 

 

H HbO

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

237

KHbO

 

K

 

HbO

 

2

 

2

 

 

 

 

добавим постороннюю сильную кислоту НС1. Ее нейтрализует соль буфера:

KHbO

2

HCl HHbO

2

KCl

 

 

 

Чем больше в буфере соли, тем больше посторонней кислоты можно нейтрализовать, тем больше буферная емкость по

кислоте:

В

к

 

 

ν

 

С

.

добавим постороннее сильное основание КOH. Его нейтрализует кислота буфера:

HHbO

2

KOH KHbO

2

H

O

 

 

2

 

Чем больше в буфере кислоты, тем больше постороннего сильного основания можно нейтрализовать, тем больше

буферная емкость по основанию:

В

о

 

 

ν

к

. В данной буферной

системе буферная емкость по кислоте больше:

B

k

 

B

o

 

.

Вспомним, какой компонент буферной системы

какую

Вк Во

 

буферную емкость характеризует и поставим знак > :

 

,

νс

νк

 

т.е. в буфере соли было больше,

значит буферное отношение c / k 1.

Правильный ответ 1.

238

35. Аммиачная буферная система относится к буферным системам II типа. Запишем механизм буферного действия:

NH3 H2O NH4Cl

NH

H

O

 

3

2

 

 

NH

Cl NH

 

4

4

 

 

NH

 

OH

 

4

 

 

 

 

 

Cl

 

 

 

 

 

 

 

 

добавим постороннюю сильную кислоту НС1. Ее нейтрализует соль буфера:

NH

H

O HCl NH

Cl H

O

3

2

4

2

 

Чем больше в буфере основания, тем больше посторонней сильной кислоты можно нейтрализовать, тем больше буферная

емкость по кислоте:

Вк .

 

 

 

ν

о

добавим постороннее сильное основание NaOH. Его нейтрализует кислота буфера:

NH

Cl NaOH NH

H

O NaCl

4

3

2

 

Чем больше в буфере соли, тем больше постороннего сильного основания можно нейтрализовать, тем больше буферная

емкость по основанию:

В

о

 

 

νС

. В данной буферной системе

буферная емкость по кислоте больше:

B

k

 

B

o

 

. Вспомним,

какой компонент буферной системы

характеризует и поставим знак > :

какую

В

к

В

о

νо νс

буферную емкость

, значит, в буфере

основания было больше, т.е. буферное отношение с / o 1.

239

Правильный ответ 2: с

36. ацетатная буферная

/ o

1.

система – БС I типа. с / k 1 =>

 

с

 

 

k

 

, т.е. в буфере соли меньше, чем кислоты. Соль буфера

нейтрализует постороннюю сильную кислоту и характеризует буферную емкость по кислоте:

ν

с

 

 

В

к

 

.

Кислота буфера нейтрализует постороннее сильное основание и

характеризует буферную емкость по основанию:

νк .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Во

 

В

 

данной

буферной системе соли

меньше,

чем

кислоты:

ν

с

ν

к

 

 

 

 

 

 

 

, значит и буферная емкость по кислоте меньше, чем

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Вк

В

о

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

буферная

емкость по основанию.

Правильный

ответ 2:

Bk

Bo .

 

 

 

 

37. 3; 38. 1; 39. 4; 40. 2; 41. 1; 42.3; 43.2

240