សមីការ Henderson-Hasselbach - កន្សោមគណិតវិទ្យាដែលកំណត់លក្ខណៈសមត្ថភាពនៃប្រព័ន្ធសតិបណ្ដោះអាសន្ន។ សមីការបង្ហាញពីរបៀបដែលសមតុល្យអាស៊ីត-មូលដ្ឋាននៃដំណោះស្រាយសតិបណ្ដោះអាសន្នអាស្រ័យលើលក្ខណៈសម្បត្តិនៃសមាសធាតុនៃប្រព័ន្ធសតិបណ្ដោះអាសន្នអាស៊ីត-មូលដ្ឋាន និងលើសមាមាត្របរិមាណនៃសមាសធាតុទាំងនេះនៅក្នុងដំណោះស្រាយ។ សូចនាករនៃតុល្យភាពអាស៊ីត - មូលដ្ឋាននៅក្នុងដំណោះស្រាយគឺ pH, pH ។ ទ្រព្យសម្បត្តិរបស់អាស៊ីត (សមត្ថភាពរបស់វាក្នុងការបំបែកទៅជាអ៊ីយ៉ុង) ជាធាតុផ្សំនៃប្រព័ន្ធសតិបណ្ដោះអាសន្ន ត្រូវបានកំណត់លក្ខណៈដោយតម្លៃនៃថេរលំនឹង ការបំបែកថេរនៃអាស៊ីតកា។ pK = – lgK ឃ

រចនាសម្ព័ន្ធបរិមាណ (សមាសភាព) នៃប្រព័ន្ធសតិបណ្ដោះអាសន្នអាចត្រូវបានប៉ាន់ស្មានថាជាសមាមាត្រអំបិល/អាស៊ីត។ ដែលបានផ្តល់ឱ្យខាងលើសមីការ Henderson-Hasselbach មើលទៅដូចនេះ:

pH = pK + កំណត់ហេតុ

តម្លៃនៃ pH និង pOH ត្រូវបានប៉ះពាល់ដោយ ការបែកបាក់ថេរ និង សមាមាត្រនៃការប្រមូលផ្តុំនៃសមាសធាតុ។

18. ធុងសតិបណ្ដោះអាសន្ន។ តំបន់ទ្រនាប់។

ចន្លោះពេល pH=pKa±1បានហៅ តំបន់ទ្រនាប់ .

សមត្ថភាពផ្ទុក (V) បង្ហាញជាចំនួននៃសមមូល mole នៃអាស៊ីតខ្លាំង ឬមូលដ្ឋានដែលត្រូវតែបន្ថែមទៅ 1 លីត្រនៃសតិបណ្ដោះអាសន្នដើម្បីផ្លាស់ប្តូរ pH ម្តងមួយ។

ខ - សមត្ថភាពផ្ទុក,

nE គឺជាម៉ូលដែលស្មើនឹងអាស៊ីតខ្លាំង ឬអាល់កាឡាំង។

ΔрНគឺជាការផ្លាស់ប្តូរ pH ។

នៅក្នុងការអនុវត្ត សមត្ថភាពសតិបណ្ដោះអាសន្នត្រូវបានគណនាដោយរូបមន្ត៖

V គឺជាបរិមាណអាស៊ីត ឬអាល់កាឡាំង

N គឺជាកំហាប់សមមូលនៃអាស៊ីត ឬអាល់កាឡាំង

V buffer - បរិមាណនៃដំណោះស្រាយសតិបណ្ដោះអាសន្ន

Δ pH គឺជាការផ្លាស់ប្តូរ pH ។

សមត្ថភាពផ្ទុកអាស្រ័យលើ ការប្រមូលផ្តុំអេឡិចត្រូលីតនិង សមាមាត្រសតិបណ្ដោះអាសន្ន.

19. ការកំណត់បរិមាណនៃសមត្ថភាពសតិបណ្ដោះអាសន្ន។

បរិមាណអាស៊ីត ឬអាល់កាឡាំងដែលត្រូវតែបន្ថែមទៅ 1 លីត្រនៃដំណោះស្រាយសតិបណ្ដោះអាសន្ន ដូច្នេះតម្លៃ pH របស់វាផ្លាស់ប្តូរដោយមួយត្រូវបានគេហៅថា សមត្ថភាពផ្ទុក

ខ្ពស់ជាង ការផ្តោតអារម្មណ៍ដំបូងល្បាយសតិបណ្ដោះអាសន្ន សមត្ថភាពសតិបណ្ដោះអាសន្នរបស់វាកាន់តែខ្ពស់។

20. ប្រព័ន្ធសតិបណ្ដោះអាសន្ននៃឈាម៖ ប៊ីកាបូណាត ផូស្វ័រ អេម៉ូក្លូប៊ីន និងប្រូតេអ៊ីន

សតិបណ្ដោះអាសន្នអេម៉ូក្លូប៊ីន វាបង្កើតបាន 35% នៃសមត្ថភាពផ្ទុក។

ប្រព័ន្ធសតិបណ្ដោះអាសន្នចម្បងនៃ erythrocytes ដែលមានប្រហែល 75% នៃសមត្ថភាពផ្ទុកសរុបនៃឈាម។ ប្រព័ន្ធសតិបណ្ដោះអាសន្នអេម៉ូក្លូប៊ីននៃឈាមដើរតួនាទីយ៉ាងសំខាន់ក្នុងៈ ការដកដង្ហើម ការដឹកជញ្ជូនអុកស៊ីសែនទៅកាន់ជាលិកា និងក្នុងការរក្សា pH ឈាមឱ្យថេរ។

វាត្រូវបានតំណាងដោយអាស៊ីតខ្សោយពីរ - អេម៉ូក្លូប៊ីននិងអុកស៊ីហ៊្សែននិងមូលដ្ឋានផ្សំរបស់ពួកគេ - អេម៉ូក្លូប៊ីននិងអ៊ីយ៉ុងអ៊ីម៉ូក្លូប៊ីនរៀងគ្នា:

HHb ↔ H + + Hb -

HHbO 2 ↔ H + HbO 2 -

បណ្តុំផូស្វាត

វាត្រូវបានរកឃើញទាំងនៅក្នុងឈាម និងនៅក្នុងសារធាតុរាវកោសិកានៃជាលិកាផ្សេងទៀត ជាពិសេសតម្រងនោម។ នៅក្នុងកោសិកាវាត្រូវបានតំណាងដោយអំបិល

K 2 NRO ៤និង KN 2 RO ៤និងនៅក្នុងប្លាស្មាឈាម និងសារធាតុរាវអន្តរកោសិកា

Na2HPO4និង NaH2PO4.

មុខងារជាចម្បងនៅក្នុងប្លាស្មា និងរួមបញ្ចូលៈ អ៊ីយ៉ុងឌីអ៊ីដ្រូផូស្វាត និងអ៊ីដ្រូសែនផូស្វាតអ៊ីយ៉ុង

H 2 RO 4 -និង NRO 4 2-

ប្រព័ន្ធនេះដើរតួនាទីយ៉ាងសំខាន់នៅក្នុងបរិស្ថានជីវសាស្រ្ត − នៅក្នុងកោសិកា, នៅក្នុងទឹកនៃក្រពេញរំលាយអាហារ, នៅក្នុងទឹកនោម។

សតិបណ្ដោះអាសន្ន bicarbonate . វាបង្កើតបាន 53% នៃសមត្ថភាពផ្ទុក។

បង្ហាញ៖

H 2 CO 3និង NaHCO3

សតិបណ្ដោះអាសន្ន bicarbonate គឺជាប្រព័ន្ធសតិបណ្ដោះអាសន្នចម្បងនៅក្នុងប្លាស្មាឈាម។ វាគឺជាប្រព័ន្ធឆ្លើយតបរហ័ស ចាប់តាំងពីផលិតផលនៃអន្តរកម្មរបស់វាជាមួយអាស៊ីត CO 2 ត្រូវបានបញ្ចេញចេញយ៉ាងលឿនតាមសួត។

បណ្តុំប្រូតេអ៊ីន វាគឺ 5% នៃសមត្ថភាពផ្ទុក។

វាមានអាស៊ីតប្រូតេអ៊ីន និងអំបិលដែលបង្កើតឡើងដោយមូលដ្ឋានរឹងមាំ។

Pt - COOH - អាស៊ីតប្រូតេអ៊ីន

Pt - COONa - ប្រូតេអ៊ីន - អំបិល

1. នៅពេលដែលអាស៊ីតខ្លាំងត្រូវបានបង្កើតឡើងនៅក្នុងខ្លួន ពួកវាធ្វើអន្តរកម្មជាមួយអំបិលនៃប្រូតេអ៊ីន។

HC1 + Pt-COONa ↔ Pt-COOH + NaCl ។

2. ជាមួយនឹងការកើនឡើងនៃផលិតផលអាល់កាឡាំង ពួកគេមានអន្តរកម្មជាមួយ Pt-COOH៖

NaOH + Pt-COOH ↔ Pt-COONa + H 2 O

ប្រូតេអ៊ីនគឺជាអេឡិចត្រូលីត amphoteric ដូច្នេះហើយបង្ហាញសកម្មភាព buffering របស់វា។

សូលុយស្យុងសតិបណ្ដោះអាសន្នគឺជាសារធាតុប្រតិកម្មគីមីដែលមានកម្រិតថេរpH

គ្រឿងកញ្ចក់ក្នុងបន្ទប់ពិសោធន៍ ឧបករណ៍មន្ទីរពិសោធន៍ ឧបករណ៍ និងសារធាតុគីមី គឺជាធាតុផ្សំសំខាន់ទាំងបួននៃមន្ទីរពិសោធន៍ទំនើបណាមួយ ដោយមិនគិតពីឯកទេសរបស់វាឡើយ។ អាស្រ័យលើគោលបំណង ផលិតផលមន្ទីរពិសោធន៍ - កែវ បរិក្ខារ ឧបករណ៍ផ្សេងៗត្រូវបានផលិតចេញពីវត្ថុធាតុផ្សេងៗ៖ ផ្លាស្ទិច ប៉សឺឡែន រ៉ែថ្មខៀវ បូរ៉ូស៊ីលីត កញ្ចក់មន្ទីរពិសោធន៍។ល។ វាគ្រាន់តែជាបញ្ហានៃតម្លៃ និងគុណភាពប៉ុណ្ណោះ។ ភ្នាក់ងារគីមីកាន់កាប់កន្លែងពិសេសមួយនៅក្នុងបញ្ជីឧបករណ៍មន្ទីរពិសោធន៍ - បើគ្មានពួកគេវាមិនអាចទៅរួចទេក្នុងការអនុវត្តសូម្បីតែការវិភាគ ការស្រាវជ្រាវ ការពិសោធន៍ដ៏សាមញ្ញបំផុត។

នៅក្នុងការអនុវត្តការងារមន្ទីរពិសោធន៍ និយោជិតតែងតែជួបប្រទះនូវដំណោះស្រាយគីមីដែលមាន ឬគួរមានតម្លៃ pH ជាក់លាក់។ វាគឺសម្រាប់គោលបំណងទាំងនេះដែលដំណោះស្រាយសតិបណ្ដោះអាសន្នពិសេសត្រូវបានធ្វើឡើង។

តើដំណោះស្រាយនេះជាអ្វី?

ដំណោះស្រាយសតិបណ្ដោះអាសន្ន - សារធាតុប្រតិកម្មគីមីដែលមានសូចនាករស្ថេរភាពជាក់លាក់នៃការប្រមូលផ្តុំអ៊ីយ៉ុងអ៊ីដ្រូសែន; ល្បាយនៃអាស៊ីតប្រមូលផ្តុំខ្សោយ និងអំបិលរបស់វា។ ដំណោះស្រាយទាំងនេះអនុវត្តជាក់ស្តែងមិនផ្លាស់ប្តូររចនាសម្ព័ន្ធរបស់វានៅពេលដែលប្រមូលផ្តុំ ពនឺជាមួយសារធាតុប្រតិកម្មគីមីផ្សេងទៀត ឬនៅពេលដែលសារធាតុអាល់កាឡាំង ឬអាស៊ីតដែលមានកំហាប់ខ្ពស់ត្រូវបានបន្ថែមទៅវាក្នុងបរិមាណតិចតួច។ ដើម្បីទទួលបានសូលុយស្យុងសតិបណ្ដោះអាសន្នដែលមាន pH ខុសគ្នា ចាំបាច់ត្រូវផ្លាស់ប្តូរកំហាប់ និងសមាមាត្រនៃដំណោះស្រាយគីមីដែលបានប្រើ។

សារធាតុប្រតិកម្មគីមីនេះអាចរក្សាកម្រិត pH ជាក់លាក់មួយ អាស្រ័យលើបរិមាណជាក់លាក់នៃសារធាតុឈ្លានពាន អាល់កាឡាំង និងអាស៊ីត។ ល្បាយសតិបណ្ដោះអាសន្ននីមួយៗមានសមត្ថភាពសតិបណ្ដោះអាសន្នជាក់លាក់មួយ - សមាមាត្រសមមូលនៃចំនួនធាតុអាល់កាឡាំង និងអាស៊ីត។

ជាអកុសល អាស៊ីត និងអាល់កាឡាំងខ្លួនឯងមិនអាចត្រូវបានសន្មតថាជាល្បាយសតិបណ្ដោះអាសន្នទេ ព្រោះនៅពេលដែលពួកវាត្រូវបានពនរដោយទឹក កម្រិត pH នៃមេឌៀដែលឈ្លានពានទាំងនេះបានផ្លាស់ប្តូរ។

នៅក្នុងការអនុវត្តមន្ទីរពិសោធន៍ ល្បាយសតិបណ្ដោះអាសន្នការក្រិតតាមខ្នាតក៏អាចអនុវត្តបានដែរ។ វាត្រូវបានរចនាឡើងដើម្បីកែតម្រូវភាពត្រឹមត្រូវនៃសូចនាករនៃឧបករណ៍ដែលត្រូវបានប្រើដើម្បីកំណត់កម្រិតអាស៊ីតនៅក្នុងសារធាតុរាវ - សកម្មភាពនៃអ៊ីយ៉ុងអ៊ីដ្រូសែននៅក្នុងប្រព័ន្ធផ្សព្វផ្សាយផ្សេងៗ។

សម្រាប់ការងារទាំងក្នុងលក្ខខណ្ឌមន្ទីរពិសោធន៍ និងក្នុងការអនុវត្តឯកជន វាត្រូវបានផ្ដល់អនុសាសន៍ឱ្យប្រើល្បាយសតិបណ្ដោះអាសន្នដែលមានស្ថេរភាពខ្ពស់ដែលបានរៀបចំនៅក្នុងមន្ទីរពិសោធន៍ឯកទេសដោយប្រើឧបករណ៍កញ្ចក់មន្ទីរពិសោធន៍លើឧបករណ៍ និងឧបករណ៍មន្ទីរពិសោធន៍ពិសេស។ ការរៀបចំដោយខ្លួនឯងនៃសារធាតុប្រតិកម្មគីមីនេះអាចទទួលបានជាមួយនឹងកំហុសដ៏ធំមួយ។

តើ​អ្វី​ទៅ​ជា​ដំណោះ​ស្រាយ​បណ្ដោះ​អាសន្ន?

សមាសភាពនៃសារធាតុប្រតិកម្មគីមីនេះរួមបញ្ចូលទាំងទឹក - សារធាតុរំលាយនិងស្មើគ្នា អ៊ីយ៉ុងរលាយ ឬម៉ូលេគុលនៃសារធាតុដែលបង្កើតជាប្រព័ន្ធបណ្ដោះអាសន្នអាស៊ីត-មូលដ្ឋាន ឬអាល់កាឡាំង-អាស៊ីត។ ប្រព័ន្ធសតិបណ្ដោះអាសន្ន គឺជាអន្តរកម្មនៃអាស៊ីតប្រមូលផ្តុំខ្សោយជាមួយនឹងអំបិលមួយរបស់វា។

សារធាតុប្រតិកម្មគីមីបែបនេះ រួមជាមួយនឹងឧបករណ៍ និងឧបករណ៍មន្ទីរពិសោធន៍ទំនើប ត្រូវបានគេប្រើយ៉ាងទូលំទូលាយក្នុងការស្រាវជ្រាវក្នុងការវិភាគគីមីវិទ្យា ជីវវិទ្យា និងមីក្រូជីវវិទ្យា ពន្ធុវិទ្យា ឱសថ ឱសថ មជ្ឈមណ្ឌលស្រាវជ្រាវ និងវិស័យវិទ្យាសាស្ត្រផ្សេងៗទៀត។

សារៈសំខាន់នៃដំណោះស្រាយសតិបណ្ដោះអាសន្នសម្រាប់មនុស្ស

ល្បាយសតិបណ្ដោះអាសន្នធម្មជាតិក៏មានសារៈសំខាន់ខ្លាំងណាស់សម្រាប់ដំណើរការធម្មតានៃរាងកាយព្រោះវារក្សាកម្រិត pH ថេរនៅក្នុងសារធាតុរាវជីវសាស្រ្តនៃជាលិកា សរីរាង្គ កូនកណ្តុរ និងឈាម។

លក្ខខណ្ឌផ្ទុក

ទុកសារធាតុគីមីនេះក្នុងធុងបិទជិត (ដបកែវ ឬផ្លាស្ទិច)។

កន្លែងដែលត្រូវទិញឧបករណ៍មន្ទីរពិសោធន៍ដែលមានគុណភាពខ្ពស់ក្នុងតម្លៃសមរម្យ?

វាមានអត្ថប្រយោជន៍ក្នុងការទិញសារធាតុគីមី ឧបករណ៍ ឧបករណ៍ ឧបករណ៍កញ្ចក់មន្ទីរពិសោធន៍នៅទីក្រុងមូស្គូ នៅក្នុងហាងឯកទេសទំនើបនៃសារធាតុគីមី លក់រាយ និងលក់ដុំ "Prime Chemicals Group" នៅទីក្រុងម៉ូស្គូ។ វានៅទីនេះដែលអ្នកនឹងរកឃើញជួរដ៏ធំទូលាយនៃផលិតផលដែលមានគុណភាពខ្ពស់ពីម៉ាកល្បីក្នុងតម្លៃសមរម្យ។ យើងខ្ញុំក៏មានសេវាដឹកជញ្ជូនក្នុងក្រុង និងតាមតំបន់ផងដែរ។

"Prime Chemicals Group" - ឧបករណ៍មន្ទីរពិសោធន៍ពីស្រោមដៃពិនិត្យទៅជញ្ជីងមន្ទីរពិសោធន៍អេឡិចត្រូនិចដែលមានសញ្ញាសម្គាល់គុណភាព។

ដំណោះស្រាយសតិបណ្ដោះអាសន្នត្រូវបានប្រើដើម្បីរក្សាតម្លៃ pH ថេរ។ វាមានល្បាយនៃអាស៊ីតខ្សោយ HA និងមូលដ្ឋាន conjugate A - . លំនឹងមាននៅក្នុងដំណោះស្រាយសតិបណ្ដោះអាសន្ន៖

ON + H 2 O ↔ H 3 O + + A -

A - + H 2 O ↔ HA + OH -

ការគាបសង្កត់គ្នាទៅវិញទៅមកនៅកម្រិតខ្ពស់គ្រប់គ្រាន់ C(HA) និង C(A -); ដូច្នេះយើងអាចសន្មត់ថា [HA] \u003d C (HA) និង [A - ] \u003d C (A -) ។ ការប្រើប្រាស់កន្សោមសម្រាប់ K បើកនិងការធ្វេសប្រហែសចំពោះការរួមចំណែករបស់ [H 3 O +] ដោយសារតែការបែកគ្នានៃទឹក យើងទទួលបាន

កន្សោមដូចគ្នាអាចទទួលបានដោយប្រើថេរលំនឹងទីពីរ។

ឧទាហរណ៍ ១៦.គណនា pH នៃដំណោះស្រាយសតិបណ្ដោះអាសន្នដែលមាន 0.10 M acetic acid និង 0.10 M sodium acetate ។

ការសម្រេចចិត្ត។នៅទីនេះលក្ខខណ្ឌទាំងអស់ត្រូវបានបំពេញដែលអនុញ្ញាតឱ្យអនុវត្តរូបមន្ត (2-14) (អាស៊ីតអាសេទិកគឺជាអាស៊ីតខ្សោយការប្រមូលផ្តុំអាស៊ីតនិងមូលដ្ឋានផ្សំគឺខ្ពស់ណាស់) ។ ដូច្នេះ

ឧទាហរណ៍ ១៧.គណនា pH នៃដំណោះស្រាយសតិបណ្ដោះអាសន្នដែលមានអាម៉ូញាក់ 0.10 M និង 0.20 M ammonium chloride ។

ការសម្រេចចិត្ត។យោងតាមរូបមន្ត (2-14) យើងរកឃើញ

លក្ខណៈសំខាន់នៃដំណោះស្រាយសតិបណ្ដោះអាសន្នគឺសមត្ថភាពសតិបណ្ដោះអាសន្នរបស់វា។ ការបន្ថែមមូលដ្ឋានរឹងមាំ (អាស៊ីត) ទៅក្នុងដំណោះស្រាយសតិបណ្ដោះអាសន្ន pH របស់វាអាចផ្លាស់ប្តូរជាមួយនឹងការផ្លាស់ប្តូរនៃកំហាប់អាស៊ីត HA និងមូលដ្ឋានរួម A - . ដូច្នេះ សមត្ថភាពសតិបណ្ដោះអាសន្នត្រូវបានតំណាងជាធម្មតា

ប្រសិនបើមូលដ្ឋានរឹងមាំត្រូវបានបន្ថែមទៅដំណោះស្រាយសតិបណ្ដោះអាសន្ន និង

ប្រសិនបើអាស៊ីតខ្លាំងត្រូវបានបន្ថែមទៅក្នុងដំណោះស្រាយសតិបណ្ដោះអាសន្ន។ ចូរយើងសរសេរសមីការតុល្យភាពសម្ភារៈសម្រាប់ល្បាយនៃអាស៊ីត monobasic HA និង conjugate base A - :

អនុញ្ញាតឱ្យយើងបង្ហាញ [ON] នៅក្នុងលក្ខខណ្ឌនៃ K បើកនិងជំនួសទៅក្នុងសមីការតុល្យភាពសម្ភារៈ។ តោះស្វែងរក [A -]៖

(2-17)

ភាពខុសគ្នានៃសមីការ (2-17) ទាក់ទងទៅនឹង dpH ដោយគិតគូរថា dc main = យើងទទួលបាន

(2-18)

វាងាយមើលឃើញថានៅ pH = pK a HA, i.e. - C(HA) = C(A -) សមត្ថភាពផ្ទុកអតិបរមាត្រូវបានឈានដល់។ វាអាចត្រូវបានបង្ហាញថា

(2-19)

រូបមន្ត (2-18) និង (2-19) ធ្វើតាមមួយពីមួយទៀត ប្រសិនបើយើងចាំថា [ON] = ក(HA)C(HA) និង [A -] = ក(A -) C (A -) ព្រមទាំងកន្សោមសម្រាប់ ក(បើក) និង ក(ប៊ុត-)។

សម្រាប់ដំណោះស្រាយសតិបណ្ដោះអាសន្នដែលពនឺខ្លាំង ការរួមចំណែកនៃការបំបែកទឹកគួរតែត្រូវបានយកមកពិចារណា។ ក្នុងករណីនេះសមីការ (2-19) កាន់តែស្មុគស្មាញ៖

នៅទីនេះ ពាក្យពីរដំបូងពិពណ៌នាអំពីសកម្មភាពបណ្ដោះអាសន្ននៃទឹក ទីបីពិពណ៌នាអំពីសកម្មភាពបណ្ដោះអាសន្ននៃអាស៊ីត និងមូលដ្ឋានរួម។

ឧទាហរណ៍ 18 ។គណនាពីរបៀបដែល pH នឹងផ្លាស់ប្តូរប្រសិនបើ 1.0·10 -3 mol នៃអាស៊ីត hydrochloric ត្រូវបានបន្ថែមទៅ 1.0 លីត្រនៃដំណោះស្រាយសតិបណ្ដោះអាសន្នដែលមានអាស៊ីតអាសេទិក 0.010 M និង 0.010 M sodium acetate ។

ការសម្រេចចិត្ត។ យើងគណនា pH នៃដំណោះស្រាយសតិបណ្ដោះអាសន្ន មុនពេលបន្ថែមអាស៊ីត hydrochloric៖

កំហាប់សរុបនៃដំណោះស្រាយសតិបណ្ដោះអាសន្នគឺ

សម្រាប់ដំណោះស្រាយសតិបណ្ដោះអាសន្នដែលមានកំហាប់គ្រប់គ្រាន់បែបនេះ សមត្ថភាពសតិបណ្ដោះអាសន្នគួរតែត្រូវបានគណនាដោយប្រើរូបមន្ត (2-18):

ការគណនា ប៉ុន្តែរូបមន្ត (២-១៩) ផ្តល់លទ្ធផលដូចគ្នា៖

គណនាការផ្លាស់ប្តូរ pH

ដូច្នេះបន្ទាប់ពីបន្ថែមអាស៊ីត hydrochloric pH នៃដំណោះស្រាយសតិបណ្ដោះអាសន្ននឹងមាន

pH = 4.75 - 0.087 = 4.66

បញ្ហានេះអាចត្រូវបានដោះស្រាយដោយមិនចាំបាច់ងាកទៅរកការគណនានៃសមត្ថភាពសតិបណ្ដោះអាសន្ននោះទេ ប៉ុន្តែដោយការស្វែងរកបរិមាណនៃសមាសធាតុនៃល្បាយសតិបណ្ដោះអាសន្នមុន និងក្រោយការបន្ថែម HC1 ។ នៅក្នុងដំណោះស្រាយដើម

ឧទាហរណ៍ 19. ទាញយកកន្សោមសម្រាប់សមត្ថភាពបណ្ដោះអាសន្នអតិបរមានៃដំណោះស្រាយដែលមានកំហាប់សរុបនៃសមាសធាតុ គ.

ការសម្រេចចិត្ត។ចូរយើងស្វែងរកលក្ខខណ្ឌដែលសមត្ថភាពផ្ទុកអតិបរមា។ ដើម្បីធ្វើដូចនេះយើងបែងចែកកន្សោម (2-18) ដោយ pH និងស្មើដេរីវេទៅសូន្យ។

ដូច្នេះ [H + ] = K a HA ហើយដូច្នេះ C (HA) = C (A -) ។

ដោយប្រើរូបមន្ត (2-19) និង (2-21) យើងទទួលបាននោះ។

ការគណនា pH នៃល្បាយនៃអាស៊ីតឬមូលដ្ឋាន។សូមឱ្យដំណោះស្រាយមានអាស៊ីត HA 1 និង HA 2 ។ ប្រសិនបើអាស៊ីតមួយខ្លាំងជាងអាស៊ីតផ្សេងទៀត នោះស្ទើរតែតែងតែមានវត្តមានអាស៊ីតខ្សោយជាងនេះអាចត្រូវបានធ្វេសប្រហែស ចាប់តាំងពីការបំបែកខ្លួនរបស់វាត្រូវបានបង្ក្រាប។ បើមិនដូច្នោះទេ ការបំបែកអាស៊ីតទាំងពីរត្រូវតែយកមកពិចារណា។

ប្រសិនបើ HA 1 និង HA 2 មិនមែនជាអាស៊ីតខ្សោយពេកទេ នោះការធ្វេសប្រហែស autoprotolysis នៃទឹក សមីការ electroneutrality អាចត្រូវបានសរសេរជា:

[H 3 O +] \u003d [A 1 -] +

ចូរយើងស្វែងរកកំហាប់លំនឹងនៃ A 1 - និង A 2 1 ពីកន្សោមសម្រាប់ថេរ dissociation នៃ HA 1 និង HA 2៖

ចូរយើងជំនួសកន្សោមដែលទទួលបានទៅក្នុងសមីការអេឡិចត្រុង

បន្ទាប់ពីការផ្លាស់ប្តូរយើងទទួលបាន

ប្រសិនបើកម្រិតនៃការបំបែកអាស៊ីតមិនលើសពី 5% នោះ

សម្រាប់ល្បាយនៃ ទំអាស៊ីត

ដូចគ្នានេះដែរសម្រាប់ល្បាយនៃមូលដ្ឋាន monobasic

(2-21)

កន្លែងណា ខេ ១និង K មួយ 2 - dissociation ថេរនៃអាស៊ីត conjugated ។ នៅក្នុងការអនុវត្ត ជាញឹកញាប់ជាងនេះទៅទៀត ប្រហែលជាមានស្ថានភាពនៅពេលដែលអាស៊ីតមួយ (មួយ) នៃអាស៊ីដ (មូលដ្ឋាន) មានវត្តមាននៅក្នុងល្បាយរារាំងការបែកគ្នារបស់អ្នកដទៃ ដូច្នេះហើយដើម្បីគណនា pH វាគឺអាចធ្វើទៅបានដើម្បីយកទៅក្នុងគណនីការបំបែកនៃតែមួយគត់។ អាស៊ីតនេះ (មូលដ្ឋាននេះ) និងធ្វេសប្រហែសការបែកបាក់នៃនៅសល់។ ប៉ុន្តែអាចមានស្ថានភាពផ្សេងទៀត។

ឧទាហរណ៍ 20 ។គណនា pH នៃល្បាយដែលកំហាប់សរុបនៃអាស៊ីត benzoic និង aminobenzoic គឺ 0.200 និង 0.020 M រៀងគ្នា។

ការសម្រេចចិត្ត។ទោះបីជាការបែកខ្ញែកថេរនៃ benzoic (K ក= 1.62 10 -6 បញ្ជាក់ K 1)និង aminobenzoic (K a = 1.10 10 -5 បញ្ជាក់ K2)អាស៊ីតខុសគ្នាស្ទើរតែពីរលំដាប់នៃរ៉ិចទ័រ; ដោយសារភាពខុសគ្នាខ្លាំងនៃកំហាប់អាស៊ីត វាចាំបាច់ក្នុងការគិតគូរពីការបែកគ្នានៃអាស៊ីតទាំងពីរ។ ដូច្នេះយោងទៅតាមរូបមន្ត (2-20) យើងរកឃើញ

សូលុយស្យុងសតិបណ្ដោះអាសន្ន ឬជាធម្មតាសតិបណ្ដោះអាសន្នគឺជាដំណោះស្រាយដែល pH មិនផ្លាស់ប្តូរខ្លាំងនៅពេលដែលបរិមាណអាស៊ីត ឬមូលដ្ឋានត្រូវបានបន្ថែម។

ដំណោះស្រាយសតិបណ្ដោះអាសន្នអាចបែងចែកជាបួនប្រភេទ។

ដំណោះស្រាយសតិបណ្ដោះអាសន្នដែលមានអាស៊ីតខ្លាំង

អាស៊ីតខ្លាំងណាមួយដូចជាអាស៊ីតនីទ្រីកអាចត្រូវបានប្រើជាសតិបណ្ដោះអាសន្ន pH ទាប។ អាស៊ីតខ្លាំងត្រូវបានបំបែកទាំងស្រុងនៅក្នុងដំណោះស្រាយ aqueous ហើយដូច្នេះដំណោះស្រាយរបស់ពួកគេត្រូវបានកំណត់លក្ខណៈដោយកំហាប់ខ្ពស់នៃអ៊ីយ៉ុងអ៊ីដ្រូនីញ៉ូម។ ការបន្ថែមអាស៊ីត ឬមូលដ្ឋានតូចមួយទៅអាស៊ីតខ្លាំងមួយ ដូច្នេះមានឥទ្ធិពលតិចតួចលើ pH នៃដំណោះស្រាយនៃអាស៊ីតខ្លាំងមួយ។

ឧទាហរណ៍ ប្រសិនបើ 1 cm3 នៃអាស៊ីត hydrochloric ដែលមានកំហាប់ 0.1 mol/dm3 ត្រូវបានបន្ថែមទៅ 100 cm3 នៃដំណោះស្រាយអាស៊ីត nitric ជាមួយនឹងកំហាប់ 0.01 mol/dm3 នោះវានឹងថយចុះពី 2.00 ទៅ 1.96។ ការផ្លាស់ប្តូរនៅក្នុង pH នៃ 0.04 អាចត្រូវបានចាត់ទុកថាមានការធ្វេសប្រហែស។ ដើម្បីពិនិត្យមើលតម្លៃ pH ខាងលើនៃដំណោះស្រាយមុន និងក្រោយពេលបន្ថែមអាស៊ីត hydrochloric សូមប្រើសមីការ

ឥឡូវនេះ ចូរយើងប្រៀបធៀបការថយចុះនៃ pH ដែលមិនច្បាស់លាស់ដែលបានបង្ហាញជាមួយនឹងលទ្ធផលនៃការបន្ថែមដំណោះស្រាយជាមួយនឹងកំហាប់នៃ 0.1 mol/dm3 ទៅ 100 cm3 នៃទឹកសុទ្ធ។ ក្នុងករណីនេះ pH ធ្លាក់ចុះយ៉ាងខ្លាំងពី 7.00 ទៅ 4.00 ។ ច្បាស់ណាស់ ទឹកសុទ្ធមិនដើរតួជាដំណោះស្រាយសតិបណ្ដោះអាសន្នទេ ព្រោះវាមិនរក្សា pH នៅកម្រិតប្រហាក់ប្រហែលគ្នា។ ការប្រមូលផ្តុំនៃដំណោះស្រាយសតិបណ្ដោះអាសន្នត្រូវគ្នាទៅនឹងផ្នែករាបស្មើនៃខ្សែកោង titration ដែលបង្ហាញក្នុងរូបភព។ ៨.២. ផ្នែកទាំងនេះនៃខ្សែកោង titration ត្រូវបានគេហៅថា តំបន់ទ្រនាប់។ នៅក្នុងតំបន់បណ្ដោះអាសន្ន តម្លៃ pH គឺមិនមានប្រតិកម្មចំពោះការផ្លាស់ប្តូរតិចតួចនៃកំហាប់អាស៊ីត ឬមូលដ្ឋាន។

ដំណោះស្រាយសតិបណ្ដោះអាសន្នដែលមានមូលដ្ឋានរឹងមាំ

មូលដ្ឋានរឹងមាំណាមួយអាចត្រូវបានប្រើជាសតិបណ្ដោះអាសន្នជាមួយនឹងតម្លៃខ្ពស់។ ការបន្ថែមបរិមាណអាស៊ីតឬមូលដ្ឋានតូចមួយទៅសតិបណ្ដោះអាសន្នបែបនេះមានផលប៉ះពាល់តិចតួចលើឧទាហរណ៍ នៅពេលបន្ថែមដំណោះស្រាយនៃអាស៊ីត hydrochloric ជាមួយនឹងកំហាប់នៃដំណោះស្រាយដែលមានកំហាប់។ ការផ្លាស់ប្តូរកើតឡើងពីម៉ោង 12.00 ដល់ 11.96។ ការផ្លាស់ប្តូរក្នុងករណីនេះគឺត្រឹមតែ 0.04 ប៉ុណ្ណោះ។ លទ្ធផលនេះអាចត្រូវបានផ្ទៀងផ្ទាត់ដោយប្រើសមីការ (6) និងទំនាក់ទំនង

ដំណោះស្រាយសតិបណ្ដោះអាសន្នដែលមានអាស៊ីតខ្សោយ

ដំណោះស្រាយសតិបណ្ដោះអាសន្នដែលមានតម្លៃថេរចាប់ពី 4 ដល់ 7 អាចទទួលបានដោយប្រើអាស៊ីតខ្សោយណាមួយ និងអំបិលមួយរបស់វា។ ចំពោះគោលបំណងនេះល្បាយនៃអាស៊ីតអាសេទិកនិងសូដ្យូមអាសេតាតត្រូវបានគេប្រើជាញឹកញាប់។ សូដ្យូមអាសេតាតនៅក្នុងដំណោះស្រាយ aqueous ត្រូវបាន ionized ពេញលេញ

ផ្ទុយទៅវិញ អាស៊ីតអាសេទិកត្រូវបានអ៊ីយ៉ូដដោយផ្នែកប៉ុណ្ណោះ។

នៅពេលដែលអាស៊ីតត្រូវបានបន្ថែម លំនឹងនេះផ្លាស់ប្តូរទៅខាងឆ្វេង មាតិកានៃអ៊ីយ៉ុងបន្ថែមថយចុះ ហើយតម្លៃដើមត្រូវបានស្ដារឡើងវិញ។ វត្តមានរបស់សូដ្យូមអាសេតាតនៅក្នុងដំណោះស្រាយសតិបណ្ដោះអាសន្នផ្តល់នូវការផ្គត់ផ្គង់ដ៏ធំនៃអ៊ីយ៉ុងដែលអាចទូទាត់សងសម្រាប់ឥទ្ធិពលនៃផ្នែកបន្ថែមនៃ អាស៊ីត។

នៅពេលដែលមូលដ្ឋានត្រូវបានបន្ថែម វាត្រូវបានបន្សាបដោយអ៊ីយ៉ុងអ៊ីដ្រូញ៉ូម

ការយកចេញនៃអ៊ីយ៉ុងដែលជាលទ្ធផលនៃប្រតិកម្មនេះបណ្តាលឱ្យលំនឹង (7) ផ្លាស់ប្តូរទៅខាងស្តាំ។ ការប្រមូលផ្តុំអ៊ីយ៉ុងហើយដូច្នេះតម្លៃនៃដំណោះស្រាយនៅតែថេរ។ វត្តមាននៃអាស៊ីតអាសេទិកនៅក្នុងដំណោះស្រាយសតិបណ្ដោះអាសន្នផ្តល់នូវការផ្គត់ផ្គង់ដ៏ធំនៃម៉ូលេគុលដែលមិនជាប់ទាក់ទងគ្នាដែលមានសមត្ថភាពបំបែក ហើយដូច្នេះប្រសិនបើចាំបាច់ ទូទាត់សងសម្រាប់ការបន្ថែមផ្នែកនៃមូលដ្ឋាន។

សកម្មភាពនៃដំណោះស្រាយសតិបណ្ដោះអាសន្នអាចត្រូវបានពិចារណាជាបរិមាណដោយផ្អែកលើច្បាប់នៃសកម្មភាពដ៏ធំ។ ដូចដែលបានបង្ហាញនៅក្នុងផ្នែកមុន ការអនុវត្តច្បាប់នេះចំពោះលំនឹងការបំបែកអាស៊ីតអាសេទិក នាំទៅរកការបញ្ចេញមតិខាងក្រោមសម្រាប់ការបំបែកអាស៊ីតអាសេទិក៖

ការយកលោការីតនៃកន្សោមនេះនាំទៅរកលទ្ធផលដូចខាងក្រោមៈ

តើកំហាប់សរុបនៃភាគល្អិតដែលត្រូវគ្នានៅក្នុងដំណោះស្រាយសតិបណ្ដោះអាសន្ននៅឯណា។ ថេរ dissociation នៃអាស៊ីតអាសេទិកគឺស្មើនឹងតារាង។ ៨.១)។ នេះមានន័យថាលំនឹងបំបែកអាស៊ីតអាសេទិកដែលបានពិពណ៌នាដោយ

សមីការ (7) ត្រូវបានផ្លាស់ប្តូរយ៉ាងខ្លាំងទៅខាងឆ្វេង។ សម្រាប់ហេតុផលនេះការរួមចំណែកដែលទាក់ទងនៃអាស៊ីតអាសេទិកទៅនឹងបរិមាណអ៊ីយ៉ុងសរុបនៅក្នុងដំណោះស្រាយសតិបណ្ដោះអាសន្នគឺតូច។ តម្លៃនៅក្នុងសមីការ (8) គឺស្ទើរតែទាំងស្រុងដោយសារតែការរួមចំណែកអំបិលពោលគឺឧ។ សូដ្យូមអាសេតាត ដែលត្រូវបានបំបែកទាំងស្រុងទៅជាអ៊ីយ៉ុង។

ដោយសារអាស៊ីតអាសេទិកមានទំនាក់ទំនងតិចតួចនៅក្នុងដំណោះស្រាយសតិបណ្ដោះអាសន្ន កំហាប់អាស៊ីតនៅក្នុងល្បាយលំនឹង (7) ប្រហែលស្របគ្នានឹងកំហាប់ដំបូងរបស់វានៅក្នុងដំណោះស្រាយសតិបណ្ដោះអាសន្ន។ នេះអនុញ្ញាតឱ្យអ្នកសរសេរ

ការជំនួសលទ្ធផលដែលទទួលបានទៅជាសមីការ (8) យើងទទួលបាន

ទំនាក់ទំនងលទ្ធផលត្រូវបានគេហៅថាសមីការ Henderson សម្រាប់ដំណោះស្រាយសតិបណ្ដោះអាសន្នដែលមានអាស៊ីតខ្សោយ និងអំបិលរបស់វា។ វា​អាច​ត្រូវ​បាន​ប្រើ​សម្រាប់​ការ​គណនា​ផ្សេង​គ្នា​, គឺ​សម្រាប់​ការ​គណនា​: ដំណោះស្រាយ​សតិ​បណ្ដោះ​អាសន្ន​;

បរិមាណអាស៊ីតឬអំបិលដែលត្រូវការដើម្បីទទួលបានដំណោះស្រាយសតិបណ្ដោះអាសន្នជាមួយនឹងតម្លៃដែលចង់បាន

ការផ្លាស់ប្តូរនៅក្នុងដំណោះស្រាយសតិបណ្ដោះអាសន្ន នៅពេលដែលផ្នែកតូចៗនៃអាស៊ីត ឬមូលដ្ឋានត្រូវបានបន្ថែមទៅវា។

ក) តើសូដ្យូមអាសេតាតប៉ុន្មានគួរត្រូវបានរំលាយនៅក្នុងអាស៊ីតអាសេទិក ដោយមានកំហាប់ដើម្បីទទួលបានដំណោះស្រាយសតិបណ្ដោះអាសន្នជាមួយ

ខ) តើដំណោះស្រាយសតិបណ្ដោះអាសន្ននេះនឹងផ្លាស់ប្តូរយ៉ាងដូចម្តេច ប្រសិនបើដំណោះស្រាយមានកំហាប់

ក) ពីសមីការ (៩) វាងាយស្រួលរក

តាមលក្ខខណ្ឌ និង

នេះបើយោងតាមតារាង។ ៨.១.

ការជំនួសតម្លៃទាំងអស់នេះទៅក្នុងសមីការលទ្ធផលផ្តល់ឱ្យ

អាស្រ័យហេតុនេះ

នេះមានន័យថា ដើម្បីទទួលបានដំណោះស្រាយសតិបណ្ដោះអាសន្នជាមួយនឹងម៉ូលមួយនៃសូដ្យូមអាសេតាត គួរតែត្រូវបានរំលាយនៅក្នុងអាស៊ីតអាសេទិក។

ម៉ាស់ថ្គាមដែលទាក់ទងនៃសូដ្យូមអាសេតាត៖

ដូច្នេះម៉ាស់នៃម៉ូលនៃអាសេតាតសូដ្យូមគឺ

ដូច្នេះដើម្បីទទួលបានដំណោះស្រាយសតិបណ្ដោះអាសន្នជាមួយនឹង 1.46 ក្រាមនៃអាសេតាតសូដ្យូមត្រូវតែត្រូវបានរំលាយនៅក្នុងអាស៊ីតអាសេទិក។

ខ) 1 cm3 នៃដំណោះស្រាយដែលមានកំហាប់មាន

0.001 mol វាមានប្រតិកម្មជាមួយនឹងការបង្កើត ដូច្នេះកំហាប់នឹងថយចុះ ហើយកំហាប់នឹងកើនឡើង 0.001 mol/dm3 (ការកើនឡើងបន្តិចនៃបរិមាណអាចត្រូវបានគេមិនយកចិត្តទុកដាក់)។ ដូច្នេះ

ដូច្នេះនៅពេលដែលអាល់កាឡាំងត្រូវបានបន្ថែមទៅក្នុងដំណោះស្រាយសតិបណ្ដោះអាសន្ន ការផ្លាស់ប្តូរតិចតួចនៃ 0.07 គួរតែកើតឡើង។

នៅពេលពិចារណាលើដំណោះស្រាយសតិបណ្ដោះអាសន្នដែលមានអាស៊ីតខ្សោយ ករណីពិសេសមួយកើតឡើង។ សមីការ Henderson បង្ហាញថានៅពេលដែលកំហាប់អំបិលគឺពិតជាស្មើនឹងកំហាប់អាស៊ីត ដំណោះស្រាយសតិបណ្ដោះអាសន្នគឺដូចគ្នានឹងអាស៊ីតនោះ ពោលគឺឧ។

ឧទាហរណ៍ ប្រសិនបើ 100 cm3 នៃដំណោះស្រាយ 0.1 mol/dm3 ត្រូវបានបន្ថែមទៅ 100 cm3 នៃដំណោះស្រាយ 0.1 mol/dm3 នោះសតិបណ្ដោះអាសន្នលទ្ធផលគួរតែមាន pH 4.75 នៅ 25°C។

ដំណោះស្រាយសតិបណ្ដោះអាសន្នដែលមានមូលដ្ឋានខ្សោយ

ដំណោះស្រាយសតិបណ្ដោះអាសន្នដែលមានតម្លៃស្ថេរភាពចាប់ពី 7 ទៅ 10 អាចទទួលបានដោយការលាយមូលដ្ឋានខ្សោយជាមួយនឹងអំបិលមួយរបស់វា។ ដំណោះស្រាយសតិបណ្ដោះអាសន្នធម្មតានៃប្រភេទនេះគឺជាដំណោះស្រាយនៃអាម៉ូញាក់ និងអាម៉ូញ៉ូមក្លរ។ នៅក្នុងដំណោះស្រាយ aqueous, ammonium chloride dissociates ទាំងស្រុង

អាម៉ូញាក់គ្រាន់តែបំបែកដោយផ្នែកនៅក្នុងទឹក។

នៅពេលដែលអាស៊ីតមួយត្រូវបានបន្ថែមទៅក្នុងដំណោះស្រាយសតិបណ្ដោះអាសន្ននេះ វាត្រូវបានបន្សាបដោយអ៊ីយ៉ុង។ ជាលទ្ធផល លំនឹង (10) ផ្លាស់ប្តូរទៅខាងស្តាំ។ ការផ្លាស់ប្តូរនេះរក្សាកំហាប់អ៊ីយ៉ុងថេរ ហើយហេតុដូច្នេះហើយបានជាថេរ

នៅពេលដែលមូលដ្ឋានត្រូវបានបន្ថែម លំនឹង (10) ផ្លាស់ប្តូរទៅខាងឆ្វេង ហើយកំហាប់នៃ OH ions ត្រូវបានរក្សាថេរ។ វត្តមាននៃក្លរួអាម៉ូញ៉ូមនៅក្នុងសូលុយស្យុងសតិបណ្ដោះអាសន្នផ្តល់នូវការផ្គត់ផ្គង់ដ៏ធំនៃអ៊ីយ៉ុងនៅក្នុងវា ដែលធ្វើឱ្យវាអាចធ្វើទៅបានដើម្បីទូទាត់សងសម្រាប់ឥទ្ធិពលនៃផ្នែកបន្ថែមនៃមូលដ្ឋាន។

សមីការ Henderson សម្រាប់ដំណោះស្រាយសតិបណ្ដោះអាសន្នដែលមានមូលដ្ឋានខ្សោយ និងអំបិលមួយរបស់វាគឺ

កម្មវិធីសតិបណ្ដោះអាសន្ន

ដំណោះស្រាយសតិបណ្ដោះអាសន្នដើរតួនាទីយ៉ាងសំខាន់ក្នុងដំណើរការបច្ចេកវិជ្ជាជាច្រើន។ ពួកវាត្រូវបានប្រើជាឧទាហរណ៍ក្នុងការអនុវត្តអេឡិចត្រូគីមីនៃថ្នាំកូតការពារក្នុងការផលិតថ្នាំពណ៌ សម្ភារៈថតរូប និងស្បែក។ លើសពីនេះ ដំណោះស្រាយសតិបណ្ដោះអាសន្នត្រូវបានប្រើប្រាស់យ៉ាងទូលំទូលាយក្នុងការវិភាគគីមី និងសម្រាប់ការក្រិតតាមខ្នាត pH ម៉ែត្រ (សូមមើលជំពូកទី 10)។

ប្រព័ន្ធជីវសាស្រ្ត និងប្រព័ន្ធផ្សេងទៀតជាច្រើនពឹងផ្អែកលើដំណោះស្រាយសតិបណ្ដោះអាសន្នដែលពួកគេមាន ដើម្បីរក្សា pH ថេរ។ តម្លៃ pH ធម្មតាសម្រាប់ប្រព័ន្ធមួយចំនួននេះត្រូវបានរាយក្នុងតារាង។ ៨.៦. ឧទាហរណ៍ pH នៃឈាមនៅក្នុងខ្លួនមនុស្សត្រូវបានរក្សាក្នុងចន្លោះពី 7.35 ទៅ 7.45 ទោះបីជាការពិតដែលថាមាតិកាកាបូនឌីអុកស៊ីតហើយដូច្នេះអាស៊ីតកាបូននៅក្នុងឈាមអាចប្រែប្រួលយ៉ាងទូលំទូលាយ។ សតិបណ្ដោះអាសន្នដែលមាននៅក្នុងឈាមគឺជាល្បាយនៃផូស្វាត ប៊ីកាបូណាត និងប្រូតេអ៊ីន។ ទ្រនាប់ប្រូតេអ៊ីនរក្សា pH នៃទឹកភ្នែកនៅ 7.4 ។ នៅក្នុងការសិក្សាអំពីបាក់តេរី ដើម្បីរក្សាបាននូវ pH ថេរនៃសារពាង្គកាយវប្បធម៌ដែលប្រើសម្រាប់ការលូតលាស់បាក់តេរី វាក៏ចាំបាច់ក្នុងការប្រើប្រាស់ដំណោះស្រាយសតិបណ្ដោះអាសន្នផងដែរ។

តារាង 8.6 តម្លៃ pH សម្រាប់ប្រព័ន្ធជីវសាស្រ្តមួយចំនួន និងដំណោះស្រាយផ្សេងៗទៀត

ការណែនាំ

ដំណោះស្រាយសតិបណ្ដោះអាសន្ន (ល្បាយសតិបណ្ដោះអាសន្ន) - ដំណោះស្រាយដែលមានប្រព័ន្ធសតិបណ្ដោះអាសន្ន ហើយជាលទ្ធផល មានសមត្ថភាពរក្សា pH ក្នុងកម្រិតថេរ។ ពួកវាត្រូវបានរៀបចំជាធម្មតាដោយការរំលាយអាស៊ីតខ្សោយ និងអំបិលដែកអាល់កាឡាំងរបស់វាយកក្នុងសមាមាត្រសមស្របក្នុងទឹក បន្សាបអាស៊ីតខ្សោយមួយផ្នែកជាមួយនឹងអាល់កាឡាំងខ្លាំង ឬមូលដ្ឋានខ្សោយជាមួយនឹងអាស៊ីតខ្លាំង និងរំលាយល្បាយនៃអំបិលនៃអាស៊ីត polybasic ។ តម្លៃ pH នៃដំណោះស្រាយសតិបណ្ដោះអាសន្នដែលបានរៀបចំតាមរបៀបនេះប្រែប្រួលបន្តិចតាមសីតុណ្ហភាព។ ជួរនៃតម្លៃ pH ដែលដំណោះស្រាយសតិបណ្ដោះអាសន្នមានលក្ខណៈសម្បត្តិសតិបណ្ដោះអាសន្នស្ថិតនៅក្នុង pK ± 1 (pK គឺជាលោការីតទសភាគអវិជ្ជមាននៃថេរ dissociation នៃអាស៊ីតខ្សោយរួមបញ្ចូលក្នុងសមាសភាពរបស់វា)។ ដំណោះស្រាយសតិបណ្ដោះអាសន្នដែលល្បីបំផុតគឺ៖ Serensen's glycine, acetate របស់ Walpole, phosphate របស់ Serensen, Palic's borate, veronal របស់ Michaelis, Kolthoff's carbonate, Tris buffer, universal Michaelis's veronal ជាដើម។

នៅក្នុងការអនុវត្តមន្ទីរពិសោធន៍ ដំណោះស្រាយសតិបណ្ដោះអាសន្នត្រូវបានប្រើដើម្បីរក្សាប្រតិកម្មសកម្មរបស់ឧបករណ៍ផ្ទុកនៅកម្រិតថេរជាក់លាក់មួយ និងដើម្បីកំណត់ pH (pH) - ជាដំណោះស្រាយស្តង់ដារជាមួយនឹងតម្លៃ pH ស្ថិរភាព។ល។

ល្បាយប៊ូហ្វេ

ប្រសិនបើទឹកត្រូវបានបន្ថែមទៅក្នុងដំណោះស្រាយនៃអាស៊ីត ឬអាល់កាឡាំងណាមួយនោះ ពិតណាស់កំហាប់អ៊ីដ្រូសែន ឬអ៊ីយ៉ុងអ៊ីដ្រូសែនថយចុះទៅតាមនោះ។ ប៉ុន្តែប្រសិនបើអ្នកបន្ថែមបរិមាណជាក់លាក់នៃទឹកទៅក្នុងល្បាយនៃអាស៊ីតអាសេទិក និងសូដ្យូមអាសេតាត ឬល្បាយនៃអាម៉ូញ៉ូមអ៊ីដ្រូស៊ីត និងអាម៉ូញ៉ូមក្លរួ នោះកំហាប់អ៊ីយ៉ុងអ៊ីដ្រូសែន និងអ៊ីដ្រូសែននៅក្នុងដំណោះស្រាយទាំងនេះនឹងមិនផ្លាស់ប្តូរទេ។

ទ្រព្យសម្បត្តិនៃដំណោះស្រាយមួយចំនួនដើម្បីរក្សាកំហាប់នៃអ៊ីយ៉ុងអ៊ីដ្រូសែនមិនផ្លាស់ប្តូរនៅពេលដែលត្រូវបានពនឺ ក៏ដូចជានៅពេលបន្ថែមអាស៊ីតខ្លាំង ឬអាល់កាឡាំងមួយចំនួនតូច ត្រូវបានគេស្គាល់ថាជាសកម្មភាពបណ្ដោះអាសន្ន។

ដំណោះស្រាយដែលក្នុងពេលដំណាលគ្នាមានអាស៊ីតខ្សោយមួយចំនួន និងអំបិលរបស់វា ឬមូលដ្ឋានទន់ខ្សោយមួយចំនួន និងអំបិលរបស់វា និងមានឥទ្ធិពលបណ្ដោះអាសន្នត្រូវបានគេហៅថា ដំណោះស្រាយសតិបណ្ដោះអាសន្ន។ ដំណោះស្រាយសតិបណ្ដោះអាសន្នអាចត្រូវបានចាត់ទុកថាជាល្បាយនៃអេឡិចត្រូលីតដែលមានអ៊ីយ៉ុងដែលមានឈ្មោះដូចគ្នា។ វត្តមាននៃអាស៊ីតខ្សោយឬមូលដ្ឋានខ្សោយនិងអំបិលរបស់ពួកគេនៅក្នុងដំណោះស្រាយកាត់បន្ថយឥទ្ធិពលនៃការពនរឬសកម្មភាពនៃអាស៊ីតផ្សេងទៀតនិងមូលដ្ឋាននៅលើ pH នៃដំណោះស្រាយ។

ដំណោះស្រាយសតិបណ្ដោះអាសន្នបែបនេះគឺជាល្បាយខាងក្រោមនៃ CH 3 COOH + CH 3 C OON a, NH 4 OH + NH 4 Cl, Na 2 CO 3 + NaHCO 3 ជាដើម។

ដំណោះស្រាយសតិបណ្ដោះអាសន្ន ដែលជាល្បាយនៃអាស៊ីតខ្សោយ និងអំបិលរបស់វា ជាធម្មតាមានប្រតិកម្មអាសុីត (pH<7). Например, буферная смесь 0,1М раствора СН 3 ដំណោះស្រាយ COOP + 0.1M CH 3 CO ONa មាន pH = 4.7 ។

ដំណោះស្រាយសតិបណ្ដោះអាសន្ន ដែលជាល្បាយនៃមូលដ្ឋានខ្សោយ និងអំបិលរបស់វា ជាក្បួនមានប្រតិកម្មអាល់កាឡាំង (pH> 7)។ ឧទាហរណ៍ល្បាយសតិបណ្ដោះអាសន្ននៃដំណោះស្រាយ 0.1M N H 4 OH + 0.1M ដំណោះស្រាយនៃ N H 4 C1 មាន pH = 9.3 ។

ដំណោះស្រាយសតិបណ្ដោះអាសន្នអាស៊ីត

ក្នុងន័យទូលំទូលាយ ប្រព័ន្ធសតិបណ្ដោះអាសន្នត្រូវបានគេហៅថាប្រព័ន្ធដែលរក្សាតម្លៃជាក់លាក់នៃប៉ារ៉ាម៉ែត្រនៅពេលដែលសមាសភាពផ្លាស់ប្តូរ។ ដំណោះស្រាយសតិបណ្ដោះអាសន្នអាចជា

អាស៊ីត - មូលដ្ឋាន - រក្សាតម្លៃ pH ថេរដោយបន្ថែមអាស៊ីតឬមូលដ្ឋានតិចតួច។

Redox - រក្សាសក្ដានុពលនៃប្រព័ន្ធឱ្យថេរនៅពេលដែលអុកស៊ីតកម្មឬភ្នាក់ងារកាត់បន្ថយត្រូវបានណែនាំ។

ដំណោះស្រាយសតិបណ្ដោះអាសន្នដែកដែលគេស្គាល់ដែលរក្សា pH ថេរ។

ក្នុងគ្រប់ករណីទាំងអស់ ដំណោះស្រាយសតិបណ្ដោះអាសន្នគឺជាគូដែលភ្ជាប់គ្នា។ ជាពិសេស ដំណោះស្រាយសតិបណ្ដោះអាសន្នអាស៊ីត-មូលដ្ឋានមានគូអាស៊ីត-មូលដ្ឋាន។ ឥទ្ធិពលនៃដំណោះស្រាយទាំងនេះគឺដោយសារតែវត្តមាននៃតុល្យភាពអាស៊ីត - មូលដ្ឋាននៃប្រភេទទូទៅ:

បើក ↔ H + + A -

ទឹកអាស៊ីត conjugate

មូលដ្ឋាន

B + H + ↔ HH +

អូ conjugate warping

អាសុីត

ដោយសារមានតែដំណោះស្រាយសតិបណ្ដោះអាសន្នអាស៊ីត-មូលដ្ឋានប៉ុណ្ណោះដែលត្រូវបានពិចារណាក្នុងផ្នែកនេះ យើងនឹងហៅវាថាដំណោះស្រាយសតិបណ្ដោះអាសន្ន ដោយលុបឈ្មោះ "អាស៊ីត-មូលដ្ឋាន" ។

ដំណោះស្រាយសតិបណ្ដោះអាសន្ន គឺជាដំណោះស្រាយដែលរក្សាកម្រិត pH ថេរ នៅពេលដែលត្រូវបានពនឺ ហើយបរិមាណអាស៊ីត ឬមូលដ្ឋានតិចតួចត្រូវបានបន្ថែម។

ចំណាត់ថ្នាក់នៃប្រព័ន្ធសតិបណ្ដោះអាសន្ន

1. ល្បាយនៃដំណោះស្រាយនៃអាស៊ីតខ្សោយ និងអំបិលរបស់វា។ ឧទាហរណ៍ដំណោះស្រាយសតិបណ្ដោះអាសន្នអាសេតាត។

2. ល្បាយនៃដំណោះស្រាយនៃមូលដ្ឋានខ្សោយនិងអំបិលរបស់វា។ ឧទាហរណ៍ដំណោះស្រាយសតិបណ្ដោះអាសន្នអាម៉ូញ៉ូម។

3. ល្បាយនៃដំណោះស្រាយនៃអំបិលនៃអាស៊ីត polybasic នៃដឺក្រេផ្សេងគ្នានៃការជំនួស។ ឧទាហរណ៍ដំណោះស្រាយសតិបណ្ដោះអាសន្នផូស្វ័រ។

4. អ៊ីយ៉ុង និងម៉ូលេគុលនៃ ampholytes ។ ទាំងនេះរួមបញ្ចូលឧទាហរណ៍ អាស៊ីតអាមីណូ និងប្រព័ន្ធការពារប្រូតេអ៊ីន។ ដោយស្ថិតក្នុងស្ថានភាពអ៊ីសូអេឡិចត្រិច អាស៊ីតអាមីណូ និងប្រូតេអ៊ីនមិនស្ថិតស្ថេរទេ។ ប្រសិទ្ធភាព​បណ្ដោះអាសន្ន​លេចឡើង​តែ​នៅពេល​បរិមាណ​ជាក់លាក់​នៃ​អាស៊ីត ឬ​អាល់កាឡាំង​ត្រូវ​បាន​បញ្ចូល​ទៅក្នុង​ពួកវា។ ក្នុងករណីនេះល្បាយនៃទម្រង់ប្រូតេអ៊ីនពីរត្រូវបានបង្កើតឡើង: ក) "អាស៊ីតប្រូតេអ៊ីន" ខ្សោយ + អំបិលនៃអាស៊ីតខ្សោយនេះ; ខ) "មូលដ្ឋានប្រូតេអ៊ីន" ខ្សោយ + អំបិលនៃមូលដ្ឋានខ្សោយនេះ។ ដូច្នេះប្រព័ន្ធសតិបណ្ដោះអាសន្នប្រភេទនេះអាចត្រូវបានកំណត់គុណលក្ខណៈប្រព័ន្ធសតិបណ្ដោះអាសន្ននៃប្រភេទទីមួយ ឬទីពីរ។

ការគណនា pH នៃដំណោះស្រាយសតិបណ្ដោះអាសន្ន

ការគណនា pH នៃប្រព័ន្ធសតិបណ្ដោះអាសន្នគឺផ្អែកលើច្បាប់នៃសកម្មភាពម៉ាសសម្រាប់តុល្យភាពអាស៊ីត-មូលដ្ឋាន។ សម្រាប់ប្រព័ន្ធសតិបណ្ដោះអាសន្នដែលមានអាស៊ីតខ្សោយ និងអំបិលរបស់វា ដូចជាអាសេតាត ការប្រមូលផ្តុំអ៊ីយ៉ុង H+ ងាយស្រួលក្នុងការគណនាពីថេរលំនឹងនៃអាស៊ីតអាសេទិក៖

CH 3 COOH ↔ CH 3 COO - + H +

(1).

ពី (1) វាដូចខាងក្រោមថាកំហាប់អ៊ីយ៉ុងអ៊ីដ្រូសែនគឺស្មើនឹង

(2)

នៅក្នុងវត្តមានរបស់ CH 3 តុល្យភាពអាស៊ីត - មូលដ្ឋាននៃអាស៊ីត COONa ត្រូវបានផ្លាស់ប្តូរទៅខាងឆ្វេង។ ដូច្នេះកំហាប់នៃអាស៊ីតអាសេទិកដែលមិនទាក់ទងគ្នាគឺជាក់ស្តែងស្មើនឹងកំហាប់អាស៊ីតពោលគឺឧ។ [ច 3 COOH] = ជាមួយអាស៊ីត។

ប្រភពសំខាន់នៃអ៊ីយ៉ុងអាសេតាតគឺជាអេឡិចត្រូលីតដ៏រឹងមាំ CH 3 COONa៖

CH 3 COONa → Na + + CH 3 COO - ,

ដូច្នេះ​អាច​សន្និដ្ឋាន​បាន​ថា [ CH 3 COO -] = ពីអំបិល . ដោយពិចារណាលើការសន្មត់ដែលបានធ្វើ សមីការ (២) មានទម្រង់៖

ពីទីនេះ សមីការ Henderson-Hasselbach ត្រូវបានទទួលសម្រាប់ប្រព័ន្ធសតិបណ្ដោះអាសន្នដែលមានអាស៊ីតខ្សោយ និងអំបិលរបស់វា៖

(3)

សម្រាប់ប្រព័ន្ធសតិបណ្ដោះអាសន្នដែលមានមូលដ្ឋានខ្សោយ និងអំបិលរបស់វា ដូចជាអាម៉ូញាក់ ការប្រមូលផ្តុំអ៊ីយ៉ុងអ៊ីដ្រូសែននៅក្នុងដំណោះស្រាយអាចត្រូវបានគណនាពីថេរ dissociation នៃមូលដ្ឋានខ្សោយ។

NH 3 × H 2 O \u003d NH 4 OH ↔ NH 4 + + OH -

(4)

យើងបង្ហាញពីការប្រមូលផ្តុំអ៊ីយ៉ុងអូ- ពីផលិតផលអ៊ីយ៉ុងនៃទឹក។

(5)

និងជំនួស (4) ។

(6)

ពី (6) វាដូចខាងក្រោមថាកំហាប់អ៊ីយ៉ុងអ៊ីដ្រូសែនគឺស្មើនឹង

(7)

នៅក្នុងវត្តមានរបស់ NH 4 Cl តុល្យភាពអាស៊ីត - មូលដ្ឋានត្រូវបានផ្លាស់ប្តូរទៅខាងឆ្វេង។ ដូច្នេះការផ្តោតអារម្មណ៍នៃអាម៉ូញាក់ undissociated គឺជាក់ស្តែងស្មើនឹងកំហាប់អាម៉ូញាក់, i.e. [ NH 4 OH] = ជាមួយមូលដ្ឋាន។

ប្រភពសំខាន់នៃ cations អាម៉ូញ៉ូមគឺជាអេឡិចត្រូលីតដ៏រឹងមាំ NH4Cl៖

NH 4 Cl → NH 4 + + Cl - ,

ដូច្នេះ​អាច​សន្និដ្ឋាន​បាន​ថា [ NH 4 +] = ពីអំបិល . ដោយពិចារណាលើការសន្មត់ដែលបានធ្វើ សមីការ (7) មានទម្រង់៖

(8)

ពីទីនេះ សមីការ Henderson-Hasselbach ត្រូវបានទទួលសម្រាប់ប្រព័ន្ធសតិបណ្ដោះអាសន្ន ដែលមានមូលដ្ឋានខ្សោយ និងអំបិលរបស់វា៖

(9)

ស្រដៀងគ្នានេះដែរ អ្នកអាចគណនា pH នៃប្រព័ន្ធសតិបណ្ដោះអាសន្នដែលមានល្បាយនៃដំណោះស្រាយអំបិលនៃអាស៊ីត polybasic នៃកម្រិតផ្សេងៗនៃការជំនួសឧទាហរណ៍ ផូស្វាត ដែលមានល្បាយនៃដំណោះស្រាយអ៊ីដ្រូផូស្វាត ( Na2HPO4 និង dihydrophosphate ( NaH2PO4 ) សូដ្យូម។ សកម្មភាពរបស់វាគឺផ្អែកលើតុល្យភាពអាស៊ីត - មូលដ្ឋាន៖

H 2 PO 4 - ↔ H + + HPO 4 2-

មូលដ្ឋានផ្សំអាស៊ីតខ្សោយ

(10)

បង្ហាញពី (10) កំហាប់អ៊ីយ៉ុងអ៊ីដ្រូសែន និងធ្វើការសន្មត់ដូចខាងក្រោមៈ

[ H 2 PO 4 - ] = c (H 2 PO 4 - ); [ HPO 4 2- ] = c (HPO 4 2- ) យើងទទួលបាន៖

(11).

ដោយយកលោការីតនៃកន្សោមនេះ និងបញ្ច្រាសសញ្ញា យើងទទួលបានសមីការ Henderson-Hasselbach សម្រាប់ការគណនា pH នៃប្រព័ន្ធបណ្ដោះអាសន្នផូស្វ័រ

(12),

កន្លែងដែល pK b (H 2 PO 4 - ) គឺជាលោការីតទសភាគអវិជ្ជមាននៃថេរ dissociation

អាស៊ីតផូស្វ័រនៅដំណាក់កាលទីពីរ; ជាមួយ ( H 2 PO 4 - ) និងជាមួយ (HPO 4 2- ) រៀងគ្នាកំហាប់អាស៊ីត និងអំបិល។

លក្ខណៈសម្បត្តិនៃដំណោះស្រាយសតិបណ្ដោះអាសន្ន

តម្លៃ pH នៃដំណោះស្រាយសតិបណ្ដោះអាសន្ននៅតែមិនផ្លាស់ប្តូរនៅពេលដែលត្រូវបានពនឺ ដូចខាងក្រោមពីសមីការ Henderson-Hasselbach ។ នៅពេលដែលដំណោះស្រាយសតិបណ្ដោះអាសន្នត្រូវបានពនលាយជាមួយទឹក កំហាប់នៃសមាសធាតុទាំងពីរនៃល្បាយថយចុះដោយចំនួនដងដូចគ្នា។ ដូច្នេះតម្លៃ pH មិនគួរផ្លាស់ប្តូរទេ។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ បទពិសោធន៍បង្ហាញថាការផ្លាស់ប្តូរ pH មួយចំនួន ទោះបីជាមិនសំខាន់ក៏ដោយ ក៏កើតឡើងដែរ។ នេះត្រូវបានពន្យល់ដោយការពិតដែលថាសមីការ Henderson-Hasselbach គឺប្រហាក់ប្រហែល ហើយមិនគិតពីអន្តរកម្មអន្តរកម្មទេ។ ការគណនាត្រឹមត្រូវគួរតែគិតគូរពីការផ្លាស់ប្តូរមេគុណសកម្មភាពនៃអាស៊ីត និងមូលដ្ឋាន។

ដំណោះស្រាយសតិបណ្ដោះអាសន្នផ្លាស់ប្តូរ pH តិចតួចនៅពេលដែលបរិមាណតិចតួចនៃអាស៊ីតឬមូលដ្ឋានត្រូវបានបន្ថែម។ សមត្ថភាពនៃដំណោះស្រាយសតិបណ្ដោះអាសន្នដើម្បីរក្សា pH ថេរនៅពេលដែលបរិមាណតិចតួចនៃអាស៊ីតខ្លាំងឬមូលដ្ឋានរឹងមាំត្រូវបានបន្ថែមទៅពួកវាគឺផ្អែកលើការពិតដែលថាធាតុផ្សំមួយនៃដំណោះស្រាយសតិបណ្ដោះអាសន្នអាចមានអន្តរកម្មជាមួយ H+ បន្ថែមអាស៊ីតនិងមួយទៀតជាមួយ OH- មូលដ្ឋានបន្ថែម។ ជាលទ្ធផលប្រព័ន្ធសតិបណ្ដោះអាសន្នអាចចងទាំងពីរ H + និង OH - និងរហូតដល់ដែនកំណត់ជាក់លាក់មួយដើម្បីរក្សាភាពថេរនៃតម្លៃ pH ។ ចូរ​យើង​បង្ហាញ​វា​ដោយ​ប្រើ​ឧទាហរណ៍​នៃ​ប្រព័ន្ធ​បណ្ដោះ​អាសន្ន formate ដែល​ជា​គូ​អាស៊ីត​មូលដ្ឋាន​រួម HCOOH/HCOO- . លំនឹងនៅក្នុងដំណោះស្រាយសតិបណ្ដោះអាសន្ន formate អាចត្រូវបានតំណាងដោយសមីការ៖

HCOOH ↔ HCOO-+H+

នៅពេលដែលអាស៊ីតខ្លាំងមួយត្រូវបានបន្ថែម, មូលដ្ឋាន conjugate HCOO- ភ្ជាប់អ៊ីយ៉ុងបន្ថែម H+ ប្រែទៅជាអាស៊ីត formic ខ្សោយ៖

HCOO - + H + ↔ HCOOH

យោងតាមគោលការណ៍របស់ Le Chatelier លំនឹងផ្លាស់ប្តូរទៅខាងឆ្វេង។

នៅពេលដែលអាល់កាឡាំងត្រូវបានបន្ថែម ប្រូតុងអាស៊ីតទម្រង់នឹងភ្ជាប់អ៊ីយ៉ុង OH ដែលបានបន្ថែម- ទៅក្នុងម៉ូលេគុលទឹក៖

HCOOH + OH - → HCOO - + H 2 O

តុល្យភាពអាស៊ីត - មូលដ្ឋានយោងទៅតាម Le Chatelier ផ្លាស់ប្តូរទៅខាងស្តាំ។

ក្នុងករណីទាំងពីរមានការផ្លាស់ប្តូរតិចតួចនៅក្នុងសមាមាត្រ HCOOH/HCOO- ប៉ុន្តែលោការីតនៃសមាមាត្រនេះផ្លាស់ប្តូរតិចតួច។ ជាលទ្ធផល pH នៃដំណោះស្រាយក៏ផ្លាស់ប្តូរបន្តិចដែរ។

ខ្លឹមសារនៃសកម្មភាពបណ្ដោះអាសន្ន

សកម្មភាពនៃដំណោះស្រាយសតិបណ្ដោះអាសន្នគឺផ្អែកលើការពិតដែលថាសមាសធាតុនីមួយៗនៃល្បាយសតិបណ្ដោះអាសន្នភ្ជាប់អ៊ីដ្រូសែន ឬអ៊ីដ្រូសែនអ៊ីយ៉ុងនៃអាស៊ីត និងមូលដ្ឋានដែលបានណែនាំទៅក្នុងពួកវាដើម្បីបង្កើតជាអេឡិចត្រូលីតខ្សោយ។ ឧទាហរណ៍ ប្រសិនបើដំណោះស្រាយសតិបណ្ដោះអាសន្នដែលមានអាស៊ីតខ្សោយ HAន និងអំបិលនៃអាស៊ីតនេះ។ Kt A n បន្ថែមអាល់កាឡាំងបន្ទាប់មកប្រតិកម្មនៃការបង្កើតអេឡិចត្រូលីត - ទឹកខ្សោយនឹងកើតឡើង៖

H + + OH → H 2 O

ដូច្នេះ ប្រសិនបើអាល់កាឡាំងត្រូវបានបន្ថែមទៅក្នុងដំណោះស្រាយសតិបណ្ដោះអាសន្នដែលមានអាស៊ីត នោះអ៊ីយ៉ុងអ៊ីដ្រូសែនដែលបង្កើតឡើងកំឡុងពេលបំបែកអេឡិចត្រូលីតនៃអាស៊ីត HAន ភ្ជាប់ទៅនឹងអ៊ីយ៉ុង hydroxyl នៃអាល់កាឡាំងដែលបានបន្ថែម បង្កើតបានជាទឹកអេឡិចត្រូលីតខ្សោយ។ ជំនួសឱ្យអ៊ីយ៉ុងអ៊ីដ្រូសែនដែលបានចំណាយ ដោយសារតែការបំបែកជាបន្តបន្ទាប់នៃអាស៊ីត HAន អ៊ីយ៉ុងអ៊ីដ្រូសែនថ្មីលេចឡើង។ ជាលទ្ធផល អតីតកំហាប់របស់ H+ - អ៊ីយ៉ុងនៅក្នុងសូលុយស្យុងសតិបណ្ដោះអាសន្ននឹងត្រូវបានស្ដារឡើងវិញនូវតម្លៃដើមរបស់វា។

ប្រសិនបើអាស៊ីតខ្លាំងត្រូវបានបន្ថែមទៅល្បាយសតិបណ្ដោះអាសន្នដែលបានបញ្ជាក់ នោះប្រតិកម្មខាងក្រោមនឹងកើតឡើង៖

H + + A n - → ON n

ទាំងនោះ។ និង n - - អ៊ីយ៉ុង​ដែល​បាន​បង្កើត​ឡើង​កំឡុង​ពេល​ការ​បំបែក​អេឡិចត្រូលីត​នៃ​អំបិល K t A n រួមផ្សំជាមួយអ៊ីយ៉ុងអ៊ីដ្រូសែននៃអាស៊ីតបន្ថែម បង្កើតជាម៉ូលេគុលនៃអាស៊ីតខ្សោយ។ ដូច្នេះការប្រមូលផ្តុំអ៊ីយ៉ុងអ៊ីដ្រូសែនពីអាស៊ីតខ្លាំងដែលបានបន្ថែមទៅល្បាយសតិបណ្ដោះអាសន្ននឹងមិនផ្លាស់ប្តូរទេ។ ឥទ្ធិពលនៃល្បាយសតិបណ្ដោះអាសន្នផ្សេងទៀតអាចត្រូវបានពន្យល់តាមរបៀបស្រដៀងគ្នា។

តម្លៃ pH នៅក្នុងដំណោះស្រាយសតិបណ្ដោះអាសន្ន

តាមរយៈការផ្លាស់ប្តូរសមាមាត្រ ហើយអ្នកអាចទទួលបានសតិបណ្ដោះអាសន្ន

ដំណោះស្រាយដែលខុសគ្នាក្នុងការផ្លាស់ប្តូរដោយរលូននៃ pH ពីតម្លៃអប្បបរមាដែលអាចធ្វើបានរបស់ពួកគេ។ នៅក្នុងដំណោះស្រាយ aqueous នៃអាស៊ីតខ្សោយមួយ។

[ H + ] = √K HAn * C HAn

កន្លែងណា

pH = − lg [ Н + ] = − − log K HAn − − log C HAn

ប៉ុន្តែចាប់តាំងពី K HAN គឺជាតម្លៃថេរ វាជាការល្អបំផុតក្នុងការតំណាងវានៅក្នុងទម្រង់ភីខេ ហាន ទាំងនោះ។ សូចនាករនៃការបំបែកអេឡិចត្រូលីតថេរ៖ pK Han = − log K HAn ។

បន្ទាប់មកយើងទទួលបានវានៅក្នុងដំណោះស្រាយ aqueous នៃអាស៊ីតខ្សោយ:

pH = - log [H + ] = - - pK HAn - - pC HAn

នៅពេលដែលអាស៊ីតខ្សោយត្រូវបានបន្ថែមទៅក្នុងដំណោះស្រាយ aqueous នៃអំបិលរបស់វា pH នៃដំណោះស្រាយនឹងផ្លាស់ប្តូរ។

យោងតាមសមីការនៅក្នុងដំណោះស្រាយដែលមានល្បាយនៃអាស៊ីតខ្សោយនិងអំបិលរបស់វា [Н+] = K HAN

បន្ទាប់មក

pH \u003d - lg [H + ] \u003d - lg K HAn - lg C HAn + lg C Kt A n.

ដូចគ្នានេះដែរ យើងទាញយករូបមន្តសម្រាប់មូលដ្ឋានខ្សោយ៖

[OH] = √KKtOH * CKtOH

pOH = − log [OH] = − − log K KtOH − − log C KtOH

ការប្រមូលផ្តុំអ៊ីយ៉ុងអ៊ីដ្រូសែនក៏ត្រូវបានបង្ហាញដោយរូបមន្តខាងក្រោម [H+] = ដូច្នេះ

pH = pK w − (− pK KtOH − − lg C KtOH )

យោងតាមសមីការនៅក្នុងដំណោះស្រាយដែលមានល្បាយនៃមូលដ្ឋានខ្សោយនិងអំបិលរបស់វា។

[H+]=

t អ៊ី

pH \u003d - log [H + ] \u003d - log K w + log K KtOH - logC Kt A n + log C KtOH ។

មិនចាំបាច់ទន្ទេញតម្លៃ pH ដែលទទួលបានពីរូបមន្តនោះទេ ព្រោះពួកវាងាយទទួលបានដោយយកលោការីតនៃរូបមន្តសាមញ្ញបង្ហាញពីតម្លៃនៃ [H+ ].

សមត្ថភាពផ្ទុក

សមត្ថភាពនៃដំណោះស្រាយសតិបណ្ដោះអាសន្នដើម្បីរក្សាតម្លៃ pH ថេរគឺមិនមានដែនកំណត់ទេ ហើយអាស្រ័យលើសមាសភាពគុណភាពនៃដំណោះស្រាយសតិបណ្ដោះអាសន្ន និងការប្រមូលផ្តុំនៃសមាសធាតុរបស់វា។ នៅពេលដែលបរិមាណដ៏ច្រើននៃអាស៊ីតខ្លាំង ឬអាល់កាឡាំងត្រូវបានបន្ថែមទៅក្នុងដំណោះស្រាយសតិបណ្ដោះអាសន្ន ការផ្លាស់ប្តូរគួរឱ្យកត់សម្គាល់នៅក្នុង pH ត្រូវបានគេសង្កេតឃើញ។ ជាងនេះទៅទៀត សម្រាប់ល្បាយសតិបណ្ដោះអាសន្នផ្សេងៗគ្នា ភាពខុសគ្នាពីគ្នាទៅវិញទៅមកក្នុងសមាសភាព ភាពខុសគ្នាពីគ្នាទៅវិញទៅមកក្នុងសមាសភាព ឥទ្ធិពលនៃសតិបណ្ដោះអាសន្នគឺមិនដូចគ្នាទេ។ ដូច្នេះ ល្បាយសតិបណ្ដោះអាសន្នអាចត្រូវបានសម្គាល់ដោយភាពខ្លាំងនៃភាពធន់ទ្រាំរបស់ពួកគេចំពោះសកម្មភាពនៃអាស៊ីត និងអាល់កាឡាំងដែលបានណែនាំទៅក្នុងដំណោះស្រាយសតិបណ្ដោះអាសន្នក្នុងបរិមាណដូចគ្នា និងនៅកំហាប់ជាក់លាក់មួយ។ ការកំណត់បរិមាណអាស៊ីត ឬអាល់កាឡាំងនៃកំហាប់ជាក់លាក់មួយ (ក្នុង mol/l ឬ g-eq/l) ដែលអាចត្រូវបានបន្ថែមទៅក្នុងដំណោះស្រាយសតិបណ្ដោះអាសន្ន ដូច្នេះតម្លៃ pH របស់វាផ្លាស់ប្តូរដោយឯកតាតែមួយ ត្រូវបានគេហៅថា សមត្ថភាពសតិបណ្ដោះអាសន្ន។

ប្រសិនបើតម្លៃ [H + ] នៃដំណោះស្រាយសតិបណ្ដោះអាសន្នមួយផ្លាស់ប្តូរនៅពេលដែលអាស៊ីតខ្លាំងត្រូវបានបន្ថែមតិចជាងតម្លៃនៃ [Н+ ] ដំណោះស្រាយសតិបណ្ដោះអាសន្នមួយទៀតនៅពេលបន្ថែមបរិមាណអាស៊ីតដូចគ្នា ល្បាយទីមួយមានសមត្ថភាពផ្ទុកច្រើនជាងមុន។ សម្រាប់ដំណោះស្រាយសតិបណ្ដោះអាសន្នដូចគ្នា សមត្ថភាពសតិបណ្ដោះអាសន្នកាន់តែធំ កំហាប់នៃសមាសធាតុរបស់វាកាន់តែខ្ពស់។

លក្ខណៈសម្បត្តិសតិបណ្ដោះអាសន្ននៃដំណោះស្រាយនៃអាស៊ីតខ្លាំង និងមូលដ្ឋាន។

ដំណោះស្រាយនៃអាស៊ីតខ្លាំង និងមូលដ្ឋាននៅកំហាប់ខ្ពស់គ្រប់គ្រាន់ក៏មានឥទ្ធិពលបណ្ដោះអាសន្នផងដែរ។ ប្រព័ន្ធ conjugate ក្នុងករណីនេះគឺ H 3 O + / H ២ O - សម្រាប់អាស៊ីតខ្លាំងនិង OH-/ ន ២ អូ - សម្រាប់មូលដ្ឋានរឹងមាំ។ អាស៊ីតខ្លាំង និងមូលដ្ឋានត្រូវបានបំបែកទាំងស្រុងនៅក្នុងដំណោះស្រាយ aqueous ដូច្នេះហើយត្រូវបានកំណត់លក្ខណៈដោយកំហាប់ខ្ពស់នៃអ៊ីយ៉ុងអ៊ីដ្រូនីញ៉ូម។ឬអ៊ីយ៉ុងអ៊ីដ្រូសែន។ ការបន្ថែមបរិមាណតិចតួចនៃអាស៊ីតខ្លាំង ឬមូលដ្ឋានរឹងមាំទៅនឹងដំណោះស្រាយរបស់ពួកគេ ដូច្នេះមានផលប៉ះពាល់តិចតួចទៅលើ pH នៃដំណោះស្រាយ។

ការរៀបចំដំណោះស្រាយសតិបណ្ដោះអាសន្ន

1. ការរំលាយនៅក្នុងដប volumetric នៃ fixanals ដែលត្រូវគ្នា។

2. លាយបរិមាណនៃគូអាស៊ីត-មូលដ្ឋានដែលសមស្របដែលគណនាដោយយោងតាមសមីការ Henderson-Hasselbach ។

3. ការបន្សាបដោយផ្នែកនៃអាស៊ីតខ្សោយជាមួយនឹងអាល់កាឡាំងខ្លាំង ឬមូលដ្ឋានខ្សោយជាមួយនឹងអាស៊ីតខ្លាំង។

ដោយសារលក្ខណៈសម្បត្តិសតិបណ្ដោះអាសន្នខ្សោយខ្លាំង ប្រសិនបើកំហាប់នៃសមាសធាតុមួយខុសគ្នា 10 ដង ឬច្រើនជាងនេះពីកំហាប់របស់មួយទៀត ដំណោះស្រាយសតិបណ្ដោះអាសន្នត្រូវបានរៀបចំជាញឹកញាប់ដោយការលាយដំណោះស្រាយនៃកំហាប់ស្មើគ្នានៃសមាសធាតុទាំងពីរ ឬដោយការបន្ថែមបរិមាណសមស្របនៃសារធាតុប្រតិកម្មទៅនឹង ដំណោះស្រាយនៃសមាសធាតុមួយ ដែលនាំទៅដល់ការបង្កើតកំហាប់ស្មើគ្នានៃទម្រង់ផ្សំ។ អក្សរសិល្ប៍យោងមានរូបមន្តលម្អិតសម្រាប់រៀបចំដំណោះស្រាយសតិបណ្ដោះអាសន្នសម្រាប់តម្លៃ pH ផ្សេងៗ។

ការអនុវត្តដំណោះស្រាយសតិបណ្ដោះអាសន្នក្នុងការវិភាគគីមី

ដំណោះស្រាយសតិបណ្ដោះអាសន្នត្រូវបានប្រើប្រាស់យ៉ាងទូលំទូលាយក្នុងការវិភាគគីមីនៅក្នុងករណីទាំងនោះ ដែលយោងទៅតាមលក្ខខណ្ឌនៃការពិសោធន៍ ប្រតិកម្មគីមីត្រូវតែដំណើរការខណៈពេលដែលរក្សាបាននូវតម្លៃ pH ពិតប្រាកដដែលមិនផ្លាស់ប្តូរនៅពេលដែលដំណោះស្រាយត្រូវបានពនឺ ឬនៅពេលដែលសារធាតុប្រតិកម្មផ្សេងទៀតត្រូវបានបន្ថែមទៅវា។ ឧទាហរណ៍ នៅពេលអនុវត្តប្រតិកម្មកាត់បន្ថយអុកស៊ីតកម្ម កំឡុងពេលមានភ្លៀងធ្លាក់នៃស៊ុលហ្វីត អ៊ីដ្រូសែន កាបូន ក្រូម ផូស្វាត ជាដើម។

នេះគឺជាករណីមួយចំនួននៃការប្រើប្រាស់របស់ពួកគេសម្រាប់គោលបំណងវិភាគ៖

ដំណោះស្រាយសតិបណ្ដោះអាសន្នអាសេតាត (CH3COOH + CH 3 COO Na ; pH \u003d 5) ត្រូវបានប្រើសម្រាប់ទឹកភ្លៀងនៃទឹកភ្លៀងដែលមិនត្រូវបាន precipitated នៅក្នុងដំណោះស្រាយអាស៊ីតឬអាល់កាឡាំង។ ឥទ្ធិពលដែលបង្កគ្រោះថ្នាក់នៃអាស៊ីតត្រូវបានបង្ក្រាបដោយអាសេតាតសូដ្យូមដែលមានប្រតិកម្មជាមួយនឹងអាស៊ីតខ្លាំង។ ឧទាហរណ៍:

HC1 + CH 3 COO N a → CH 3 COOH + Na C1

ឬក្នុងទម្រង់អ៊ីយ៉ុង

H + + CH 3 COO → CH 3 COOH ។

ដំណោះស្រាយសតិបណ្ដោះអាសន្នអាម៉ូញាក់-អាម៉ូញ៉ូម ( N H 4 OH + N H ៤ C1; pH = 9) ត្រូវបានគេប្រើនៅក្នុងទឹកភ្លៀងនៃ barium, strontium, កាបូនកាល់ស្យូម និងការបំបែករបស់ពួកគេពី ions ម៉ាញេស្យូម; ក្នុងអំឡុងពេលទឹកភ្លៀងនៃនីកែល cobalt ស័ង្កសីម៉ង់ហ្គាណែសនិងស៊ុលហ្វីតដែក; ក៏ដូចជានៅក្នុងភាពឯកោនៃ hydroxides នៃអាលុយមីញ៉ូម, chromium, beryllium, titanium, zirconium, ជាតិដែក, ល។

ធ្វើទ្រង់ទ្រាយដំណោះស្រាយសតិបណ្ដោះអាសន្ន (HCOOH + HCOOន ក; pH = 2) ត្រូវបានប្រើក្នុងការបំបែកអ៊ីយ៉ុងស័ង្កសី precipitated ក្នុងទម្រង់ ZnS នៅក្នុងវត្តមាននៃ cobalt, នីកែល, ម៉ង់ហ្គាណែស, ដែក, អាលុយមីញ៉ូមនិង chromium ions ។

ដំណោះស្រាយបណ្ដោះអាសន្នផូស្វ័រ ( N a 2 HPO 4 + N aH 2 រ៉ូ; pH = 8) ត្រូវបានប្រើក្នុងការអនុវត្តប្រតិកម្ម redox ជាច្រើន។

ដើម្បីប្រើប្រាស់ល្បាយសតិបណ្ដោះអាសន្នដោយជោគជ័យសម្រាប់ការវិភាគ វាត្រូវតែចងចាំថា មិនមែនគ្រប់ល្បាយសតិបណ្ដោះអាសន្នគឺសមរម្យសម្រាប់ការវិភាគនោះទេ។ ល្បាយសតិបណ្ដោះអាសន្នត្រូវបានជ្រើសរើសអាស្រ័យលើគោលបំណងរបស់វា។ វាត្រូវតែបំពេញនូវសមាសភាពគុណភាពជាក់លាក់មួយ ហើយសមាសធាតុរបស់វាត្រូវតែមានវត្តមាននៅក្នុងដំណោះស្រាយក្នុងបរិមាណជាក់លាក់មួយ ដោយហេតុថាឥទ្ធិពលនៃល្បាយសតិបណ្ដោះអាសន្នអាស្រ័យទៅលើសមាមាត្រនៃការប្រមូលផ្តុំនៃសមាសធាតុរបស់វា។

ខាងលើអាចបង្ហាញជាទម្រង់តារាង។

ដំណោះស្រាយសតិបណ្ដោះអាសន្នដែលប្រើក្នុងការវិភាគ

ល្បាយសតិបណ្ដោះអាសន្ន	សមាសភាពនៃល្បាយ (នៅសមាមាត្រនៃ 1: 1)	pH
ទម្រង់	ទម្រង់អាស៊ីតហ្វូលិក និងសូដ្យូម
benzoate	អាស៊ីត benzoic និង ammonium benzoate
អាសេតាត	អាស៊ីតអាសេទិកនិងសូដ្យូមអាសេតាត
ផូស្វ័រ	សូដ្យូម ផូស្វាត ដែលត្រូវបានជំនួស និងមិនជំនួស
អាម៉ូញ៉ូម	អាម៉ូញ៉ូមអ៊ីដ្រូសែន និងអាម៉ូញ៉ូមក្លរ

ល្បាយនៃអំបិលអាស៊ីតជាមួយនឹងការជំនួសផ្សេងគ្នានៃអ៊ីដ្រូសែនដោយលោហៈក៏មានឥទ្ធិពលបណ្តោះអាសន្នផងដែរ។ ឧទាហរណ៍ នៅក្នុងល្បាយបណ្ដោះអាសន្ននៃឌីអ៊ីដ្រូសែនផូស្វាត និងសូដ្យូមអ៊ីដ្រូសែនផូស្វាត អំបិលទីមួយដើរតួជាអាស៊ីតខ្សោយ និងតួនាទីទីពីរនៃអំបិលរបស់វា។

ដោយការផ្លាស់ប្តូរកំហាប់នៃអាស៊ីតខ្សោយ និងអំបិលរបស់វា វាអាចទទួលបានដំណោះស្រាយសតិបណ្ដោះអាសន្នជាមួយនឹងតម្លៃ pH ដែលបានបញ្ជាក់។

ប្រព័ន្ធសតិបណ្ដោះអាសន្នស្មុគ្រស្មាញក៏ដំណើរការនៅក្នុងសារពាង្គកាយសត្វ និងរុក្ខជាតិ ដោយរក្សាបាននូវ pH ថេរនៃឈាម កូនកណ្តុរ និងសារធាតុរាវផ្សេងទៀត។ ដីក៏មានលក្ខណៈសម្បត្តិបណ្ដោះអាសន្នផងដែរ ដែលមានទំនោរប្រឆាំងនឹងកត្តាខាងក្រៅដែលផ្លាស់ប្តូរ pH នៃដំណោះស្រាយដី ឧទាហរណ៍ នៅពេលដែលអាស៊ីត ឬមូលដ្ឋានត្រូវបានបញ្ចូលទៅក្នុងដី។

សេចក្តីសន្និដ្ឋាន

ដូច្នេះដំណោះស្រាយសតិបណ្ដោះអាសន្នត្រូវបានគេហៅថាដំណោះស្រាយដែលគាំទ្រតម្លៃ pH ថេរនៅពេលពនឺ ហើយបរិមាណអាស៊ីត ឬមូលដ្ឋានតិចតួចត្រូវបានបន្ថែម។ ទ្រព្យសម្បត្តិសំខាន់នៃដំណោះស្រាយសតិបណ្ដោះអាសន្នគឺសមត្ថភាពរបស់ពួកគេក្នុងការរក្សាតម្លៃ pH ថេរនៅពេលដែលដំណោះស្រាយត្រូវបានពនឺ។ ដំណោះស្រាយនៃអាស៊ីត និងមូលដ្ឋានមិនអាចត្រូវបានគេហៅថាដំណោះស្រាយសតិបណ្ដោះអាសន្នបានទេ ពីព្រោះ នៅពេលដែលពនឺជាមួយទឹក pH នៃដំណោះស្រាយផ្លាស់ប្តូរ។ ដំណោះស្រាយសតិបណ្ដោះអាសន្នដែលមានប្រសិទ្ធភាពបំផុតត្រូវបានរៀបចំពីដំណោះស្រាយនៃអាស៊ីតខ្សោយ និងអំបិលរបស់វា ឬមូលដ្ឋានខ្សោយ និងអំបិលរបស់វា។

ដំណោះស្រាយសតិបណ្ដោះអាសន្នអាចត្រូវបានចាត់ទុកថាជាល្បាយនៃអេឡិចត្រូលីតដែលមានអ៊ីយ៉ុងដែលមានឈ្មោះដូចគ្នា។ ដំណោះស្រាយសតិបណ្ដោះអាសន្នដើរតួនាទីយ៉ាងសំខាន់ក្នុងដំណើរការបច្ចេកវិជ្ជាជាច្រើន។ ពួកវាត្រូវបានគេប្រើជាឧទាហរណ៍នៅក្នុងការអនុវត្តអេឡិចត្រូគីមីនៃថ្នាំកូតការពារក្នុងការផលិតថ្នាំពណ៌ស្បែកសម្ភារៈថតរូប។ ដំណោះស្រាយសតិបណ្ដោះអាសន្នត្រូវបានប្រើប្រាស់យ៉ាងទូលំទូលាយក្នុងការវិភាគគីមី និងសម្រាប់ការក្រិតតាមខ្នាត pH ម៉ែត្រ។

សារធាតុរាវជីវសាស្រ្តជាច្រើនគឺជាដំណោះស្រាយសតិបណ្ដោះអាសន្ន។ ឧទាហរណ៍ pH នៃឈាមនៅក្នុងខ្លួនមនុស្សត្រូវបានរក្សានៅចន្លោះ 7.35 និង 7.45; ទឹកក្រពះពី 1,6 ទៅ 1,8; ទឹកមាត់ពី 6.35 ដល់ 6.85 ។ សមាសធាតុនៃដំណោះស្រាយបែបនេះគឺកាបូន ផូស្វាត និងប្រូតេអ៊ីន។ នៅក្នុងការសិក្សា bacteriological ការដាំដុះនៃបាក់តេរីក៏តម្រូវឱ្យមានការប្រើប្រាស់ដំណោះស្រាយសតិបណ្ដោះអាសន្នផងដែរ។

ឯកសារយោង

1. Kreshkov A.P. មូលដ្ឋានគ្រឹះនៃគីមីវិទ្យាវិភាគ។ សៀវភៅ ១. - M: គីមីវិទ្យា ឆ្នាំ 1965 ។ -498 ទំ។

2. Tsitovich I.K. វគ្គសិក្សាគីមីវិទ្យាវិភាគ៖ សៀវភៅសិក្សាសម្រាប់វិទ្យាល័យ។ - សាំងពេទឺប៊ឺគៈ "Lan", ឆ្នាំ 2007 - 496 ទំ។

3. Kreshkov A.P., Yaroslavtsev A.A. វគ្គសិក្សាគីមីវិទ្យាវិភាគ។ សៀវភៅ ១. ការវិភាគគុណភាព - លើកទី 2 កែសម្រួល។ - M. : គីមីវិទ្យា 1964 - 432 ទំ។

4. គីមីវិទ្យា៖ សៀវភៅយោងសម្រាប់សិស្សវិទ្យាល័យ និងបេក្ខជនសាកលវិទ្យាល័យ / Ed ។ Lidia R.A., Alikberova L.Yu. - M. : AST-PRESS SCHOOL, 2007 -៥១២ វិ។

5. Osipov Yu.S., Great Russian Encyclopedia: ក្នុង 30 ភាគ. T.4.- M.: Great Russian Encyclopedia 2006 ។ - 751 ទំ។

6. Mikhailenko Ya.I., ការណែនាំអំពីការវិភាគគីមី, Goshimtekhizdat, 1933 ។