Πώς ο τρόπος με τον οποίο ένα ρυθμιστικό σταθεροποιεί το ρΗ κατά τη διάρκεια της προσθήκης οξέος διαφέρει από την ίδια βάση;
Δράση buffer
Ένα ρυθμιστικό διάλυμα αντιστέκεται σε μεταβολές στο ρΗ όταν προστίθενται μικρές ποσότητες οξέος ή βάσης. Το κάνει αυτό με τη περιέχει:
* Ένα αδύναμο οξύ (ha): Αυτό μπορεί να δωρίσει πρωτόνια (Η+) για να εξουδετερώσει την προστιθέμενη βάση.
* Η βάση συζευγμένης βάσης του ασθενούς οξέος (a-): Αυτό μπορεί να δεχτεί πρωτόνια για να εξουδετερώσει το πρόσθετο οξύ.
Προσθήκη οξέος
* αντίδραση: Όταν το οξύ (Η+) προστίθεται στο ρυθμιστικό διάλυμα, η βάση συζευγμένης βάσης (Α-) αντιδρά με το Η+ για να σχηματίσει το αδύναμο οξύ (ΗΑ).
* Επίδραση: Αυτή η αντίδραση καταναλώνει την προστιθέμενη Η+, εμποδίζοντας μια σημαντική πτώση του ρΗ.
* Παράδειγμα: Σε ένα ρυθμιστικό διάλυμα που περιέχει οξικό οξύ (CH3COOH) και ιόντα οξικού άλατος (CH3COOO-), η προσθήκη HCl θα είχε ως αποτέλεσμα την ακόλουθη αντίδραση:
Ch3coo- + h + -> ch3cooh
Προσθήκη βάσης
* αντίδραση: Όταν μια βάση (ΟΗ-) προστίθεται στο ρυθμιστικό διάλυμα, το αδύναμο οξύ (ΗΑ) δωρίζει ένα πρωτόνιο στο OH- για να σχηματίσει νερό (H2O) και τη συζευγμένη βάση (Α-).
* Επίδραση: Αυτή η αντίδραση καταναλώνει την προστιθέμενη OH-, εμποδίζοντας μια σημαντική αύξηση του ρΗ.
* Παράδειγμα: Στο ίδιο ρυθμιστικό οξικού οξέος/οξικού οξέος, η προσθήκη NaOH θα είχε ως αποτέλεσμα την ακόλουθη αντίδραση:
CH3COOH + OH--> CH3COO- + H2O
Βασικές διαφορές
* Αντιδραστήρια: Το αδύναμο οξύ αντιδρά με πρόσθετη βάση, ενώ η συζευγμένη βάση αντιδρά με πρόσθετο οξύ.
* Σχηματισμός προϊόντος: Η προσθήκη οξέος μετατοπίζει την ισορροπία προς το αδύναμο οξύ, ενώ η προσθήκη βάσης μετατοπίζει την ισορροπία προς τη συζευγμένη βάση.
* αλλαγή pH: Η αλλαγή του ρΗ είναι γενικά μικρότερη όταν προσθέτετε οξύ ή βάση σε ρυθμιστικό διάλυμα σε σύγκριση με την προσθήκη του ίδιου ποσού σε καθαρό νερό.
Συνοπτικά
Ένα ρυθμιστικό διάλυμα σταθεροποιεί το PH με την ύπαρξη συστατικών που αντιδρούν είτε με προστιθέμενο οξύ είτε με βάση, εξουδετερώνοντας τα και αποτρέποντας τις μεγάλες διακυμάνσεις του ρΗ. Οι συγκεκριμένες αντιδράσεις διαφέρουν ανάλογα με το αν προστίθεται οξύ ή βάση, αλλά και οι δύο αντιδράσεις συμβάλλουν στη διατήρηση της αποτελεσματικότητας του ρυθμιστικού διαλύματος.
