Roztwory buforowe / mieszaniny buforowe / bufory

Prezentacja na temat: "Roztwory buforowe / mieszaniny buforowe / bufory"— Zapis prezentacji:

1 Roztwory buforowe / mieszaniny buforowe / bufory
Bufory wg teorii kwasów i zasad Brönsteda i Lowry`ego Pojemność buforowa

2 Roztwory buforowe Roztwory buforowe / mieszaniny buforowe / bufory to:
roztwory wodne słabych kwasów i ich soli, roztwory wodne słabych zasad i ich soli, stężenia roztworów mogą być dowolnie, niezależnie od siebie zmieniane, Buforami mogą być również wodne roztwory wodorosoli: NaHCO3, NaH2PO4, Na2HPO4

3 Bufory wg teorii kwasów oraz zasad Brönsteda i Lowry`ego
Roztwory słabych kwasów i sprzężonych z nimi zasad: CH3COOH / CH3COO-, HCOOH / HCOO-, HPO42- / PO43- , HCO3- / CO32- Roztwory słabych zasad i sprzężonych z nimi kwasów: NH3 / NH4+, CH3NH2 / CH3NH3+, C6H5NH2 / C6H5NH3+

4 Właściwości roztworów buforowych
Roztwory buforowe posiadają określone stężenie kationów H+, Bufory stosuje się do utrzymania stałego pH (kwasowości) roztworu i jego kontroli. Właściwości: praktycznie stałe stężenie kationów wodorowych w trakcie rozcieńczania roztworu, nieznaczna zamiana stężenia kationów wodorowych po dodaniu do nich niewielkiej ilości roztworu mocnego kwasu lub mocnej zasady, ilości mniejszej niż stężenie składników buforu.

5 Funkcje roztworów buforowych
Utrzymanie stałego pH środowiska – zmieniające się w bardzo niewielkim zakresie (sok komórkowy, krew, limfa) w procesach biochemicznych w organizmach roślinnych i zwierzęcych. Chemia analityczna oraz procesy technologiczne: elektroforeza - rozdzielanie mieszaniny, np. białek i aminokwasów, oparte na zjawisku migracji jonów pod wpływem zewnętrznego pola elektrycznego, procesy fermentacji, galwaniczne pokrycia metali.

6 Ważniejsze roztwory buforowe
Nazwa buforu Składniki buforu Zakres pH Octanowy CH3COOH + CH3COONa pH = 3,5 - 6 Amonowy NH3 ∙ H2O + NH4Cl pH = Fosforanowy KH2PO4 + Na2HPO4 pH = 5,5 – 8 NaH2PO4 + Na2HPO4 Boranowy H3BO3 + Na2B4O7 pH = 7 – 9 Na2CO3 + H3BO3 + KCl

7 Równania jonowe skrócone reakcji w roztworach buforowych
Bufor octanowy: CH3COOH + CH3COONa CH3COOH + OH- ↔ CH3COO- + H2O CH3COO- + H3O+ ↔ CH3COOH + H2O Bufor wodorowęglanowy: NaHCO3 HCO3- + OH- ↔ CO H2O CO32- + H3O+ ↔ HCO3- + H2O

8 Równania jonowe skrócone reakcji w roztworach buforowych
Bufor amonowy: NH3 ∙ H2O + NH4Cl NH4+ + OH- ↔ NH3 ∙ H2O NH3 ∙ H2O + H3O+ ↔ NH H2O Bufor fosforanowy: KH2PO4 + Na2HPO4 H2PO4- + OH- ↔ HPO H2O HPO42- + H3O+ ↔ H2PO4- + H2O

9 Pojemność buforowa Działanie buforujące roztworu buforowego jest ograniczone, skuteczność jego zależna jest o stężenia substancji składowych. Pojemność buforowa – miara zdolności roztworu buforowego do przeciwdziałania wpływom zmieniającym jego pH. Pojemność buforowa jest wyrażana liczbą moli mocnego kwasu lub mocnej zasady, która wprowadzona do roztworu o pojemności 1 dm3 roztworu buforowego zmienia jego pH o jedność

10 Pojemność buforowa Pojemność buforowa jest wprost proporcjonalna do stężenia roztworu buforowego. Optymalne działanie buforujące wykazuje bufor, w którym stężenia molowe soli i kwasu / zasady są w przybliżeniu identyczne: csoli = ckwasu/zasady .