Elektr yurituvchi kuch va uning ahamiyati

1.4-§. Bufer eritmalar

Vodorod ionlarining konsentratsiyasi pH qiymati) barqaror bo’lgan eritmalar bufer eritmalar deyiladi. Bunday eritmalar suyultirish natijasida o’zining pH ni o’zgartirmaydi. Kuchli kislota yoki kuchli asosdan oz miqdorda qo’shilganda ham bufer eritmaning pH qiymati juda kam o’zgaradi.

Bufer eritmalar kuchsiz kislota va shu kislotaning kuchli asos bilan hosil qilgan tuzi (masalan, CH₃COOH va CH₃COONa) yoki kuchsiz asos va shu asosning kuchli kislota bilan hosil qilgan tuzi aralashmasidan iborat bo’ladi:
CH₃COOH + CH₃COONa – bufer eritma misolida bu eritmalarning bufer o’zaro ta’sirini tekshirib ko’ramiz. Sirka kislota H⁺ va CH₃COO^- ionlariga dissotsilanadi:
CH₃COOH H⁺ +CH₃COO^-
Bu reaksiyalarning dissotsilanish doimiysi quyidagicha:
Bundan:
kelib chiqadi.
Agar kuchsiz kislota eritmasiga shu kislotaning yaxshi dissotsilanadigan tuzi qo’shilsa, kislotaning dissotsilanishi kamayadi. Sirka kislota kuchsiz kislota bo’lgani uchun eritmadagi CH₃COO^- ionlarining konsentratsiyasi tuzning konsentratsiyasiga teng, ya’ni CH₃COO^- = CH₃COONa dir. CH₃COO^--ning bu qiymatini yuqoridagi tenglamaga qo’ysak:
(11)
Umuman bufer eritmalar uchun pH quyidagicha bo’ladi:
pH-Ig (12)
Demak, ma’lum bufer eritma uchun eritma pH ning qiymati va uning o’zgarishi (ma’lum temperaturada) tuz konsentratsiyasining kislota konsentratsiyasiga bo’lgan nisbatining o’zgarishiga bog`’liq. Bu nisbatning mavjudligi eritmaning bufer ta’sirini kuchaytiradi.
Eritma suyultirilganda uning tarkibidagi tuz va kislota konsentratsiyalari teng kamayadi, lekin ularning termodinamik aktivligi turlicha o’zgaradi, bu pH ning o’zgarishiga sezilarli ta’sir qilmaydi, shuning uchun uni hisobga olmasa ham bo’ladi.
Bufer eritmalarga kuchli asos yoki kuchli kislotadan ozgina qo’shilganda quyidagi reaksiyalarning borishi H<sup>+</sup> va OH<sup>-</sup> ionlarning ko’payishiga (yoki kamayishiga) to’sqinlik qiladi:
CH<sub>3</sub>COOH+ CH<sub>3</sub>COONa
Bufer eritmaga HCI yoki NaOH qo’shilganda:
CH<sub>3</sub>COONa + HCI= CH<sub>3</sub>COOH + NaCI
CH<sub>3</sub>COOH + NaOH = CH<sub>3</sub>COONa + H<sub>2</sub>O
NH<sub>4</sub>OH + NH<sub>4</sub>CI bufer eritmasiga HCI, NaOH qo’shilganda:
NH<sub>4</sub>OH + HCI=NH<sub>4</sub>CI + H<sub>2</sub>O
NH<sub>4</sub>CI + NaOH= NaCI + NH<sub>4</sub>OH
Demak, HCI ning o’rniga kuchsiz kislota CH<sub>3</sub>COOH hosil bo’ladi. Natijada kuchli kislota kuchsizlanadi. Lekin, CH<sub>3</sub>COOH ning konsentratsiyasi ortadi. Eritmaning pH qiymati kislota konsentratsiyasining o’zigagina emas, balki uning o’z tuzi konsentratsiyasi bilan o’zaro nisbatiga ham bog`’liq, bu nisbat logarifm ostida bo’lganligi uchun ham pH ning qiymati juda kam o’zgaradi. Aniq hisoblashlarda buni e’tiborga olish kerak. Agar bufer eritmaga kuchli asos, masalan, NaOH qo’shilsa, u sirka kislota bilan birikib, CH₃COONa tuzini hosil qiladi. Demak, asos qo’shilganda kislotaning miqdori kamayib, tuzning miqdori ortadi. Yuqorida bayon etilgan sabablarga ko’ra, bu holda ham pH juda kam o’zgaradi.
NaOH + NH₄CI bufer eritmasida ham xuddi shunday o’zgarish bo’ladi.
Ba’zan bufer eritmalar bosqichma – bosqich dissotsialanadigan ko’p asosli kislotalarning tuzlari aralashmasidan tayyorlanishi mumkin. masalan, NaH₂PO₄ aralashmasining eritmasi bufer eritmasidir, chunki eritma NaHPO₄ tuzidan hosil bo’lgan kislota va uning tuzi Na₂HPO₄ dan iborat bo’ladi.
Bufer eritmalar turli xil eksperimental ilmiy tadqiqotlarda, ayniqsa fermentlarni o’rganishda muhim ahamiyat kasb etadi, chunki ularning aktivlik ta’siri pH ning juda katta qiymatlari oralig’ida o’zgarmaydi.