Γιατί ένα ρυθμιστικό διάλυμα θα αλλάξει σε pH κατά την προσθήκη οξέος ή βάσης;

Είναι σημαντικό να διευκρινιστεί ότι ένα διάλυμα ρυθμιστικού διαλύματος θα αλλάξει στο ρΗ κατά την προσθήκη οξέος ή βάσης, αλλά θα αντισταθεί στις μεταβολές στο pH πολύ πιο αποτελεσματικά από ένα καθαρό διάλυμα νερού ή ένα απλό οξύ/βάση.

Εδώ είναι γιατί:

* Σύνθεση buffer: Ένα ρυθμιστικό διάλυμα αποτελείται από ένα αδύναμο οξύ και τη συζευγμένη βάση του (ή μια αδύναμη βάση και το συζευγμένο οξύ του). Αυτός ο συνδυασμός επιτρέπει στο ρυθμιστικό διάλυμα να εξουδετερώνει τόσο τα προστιθέμενα οξέα όσο και τις βάσεις.

* Πώς λειτουργεί:

* Όταν προστίθεται ένα ισχυρό οξύ, η συζευγμένη βάση του ρυθμιστικού αντιδρά με τα προστιθέμενα ιόντα Η+, μετατρέποντάς τα στο αδύναμο οξύ. Αυτή η αντίδραση ελαχιστοποιεί την αύξηση της συγκέντρωσης Η+, αντιστέκοντας έτσι την πτώση του ρΗ.

* Όταν προστίθεται μια ισχυρή βάση, το αδύναμο οξύ του ρυθμιστικού διαλύματος αντιδρά με τα προστιθέμενα ιόντα, μετατρέποντάς τα σε νερό και τη βάση συζευγμένης βάσης. Αυτή η αντίδραση ελαχιστοποιεί τη μείωση της συγκέντρωσης Η+, αντιστέκοντας έτσι την αύξηση του ρΗ.

* Η αλλαγή pH εξακολουθεί να είναι αισθητή: Ενώ ένα buffer αντιστέκεται σε αλλάζει το pH, δεν τους εμποδίζει πλήρως. Η ποσότητα της μεταβολής του ρΗ εξαρτάται από την χωρητικότητα του ρυθμιστικού διαλύματος (η ποσότητα του ασθενούς βάσης οξέος/συζευγμένου που υπάρχει) και από την ποσότητα οξέος ή βάσης που προστίθεται.

Συνοπτικά, ένα ρυθμιστικό διάλυμα αλλάζει το pH κατά την προσθήκη οξέος ή βάσης, αλλά η μοναδική του σύνθεση του επιτρέπει να αντισταθεί σε αυτές τις αλλαγές πολύ πιο αποτελεσματικά από μια λύση που δεν έχει ρυθμιστεί. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι τα συστατικά του ρυθμιστικού διαλύματος αντιδρούν με το προστιθέμενο οξύ ή τη βάση, ελαχιστοποιώντας την επίδραση στη συνολική συγκέντρωση Η+.