วิธีเตรียมสารละลายบัฟเฟอร์ 1. เตรียมโดยตรงโดยการผสมกรดอ่อนกับคู่เบสของกรดนั้นหรือผสมเบสอ่อนกับคู่กรดของเบสนั้นก็จะได้เกลือของกรดอ่อนและเกลือของเบสอ่อน
2. เตรียมจากปฏิกิริยาระหว่างกรดกับเบส ดังนี้
1) บัฟเฟอร์กรด เตรียมโดยใช้กรดอ่อน( แตกตัวบางส่วน )ทำปฏิกิริยากับเบส (แก่หรืออ่อน)
เช่น HF(aq) + NaOH(aq) -----------------> NaF(aq) + H2O(l)
ถ้าใช้ HF มากเกินพอ เมื่อเกิดปฏิกิริยาจนสมบูรณ์แล้ว NaOH จะหมดไปจากระบบดังนั้นในระบบจะเป็นสารละลายผสมระหว่าง HF กับ NaF ซึ่งเป็นบัฟเฟอร์กรด (กรดอ่อน+เกลือของมัน)
2) บัฟเฟอร์เบส เตรียมโดยใช้เบสอ่อน( แตกตัวบางส่วน ) ทำปฎิกิริยากับกรด (แก่หรืออ่อน) เช่น
HCl(aq) + NH4OH(aq) ----------------> NH4Cl(aq) + H2O(l)
ถ้าใช้ NH4OH มากเกินพอ เมื่อเกิดปฏิกิริยาสมบูรณ์แล้ว HCl จะหมดไปจากระบบดังนั้นในระบบจะเป็นสารละลายผสมระหว่าง NH4OH กับ NH4Cl ซึ่งเป็นบัฟเฟอร์เบส (เบสอ่อน + เกลือของมัน)
การควบคุมค่า pH ของสารละลายบัฟเฟอร์
ถ้าบัฟเฟอร์มีสาร CH3COO- กับ CH3COOH อยู่ในระบบ ถ้าเติมกรด เช่น HCl ลงไป H+ ในกรดจะถูกสะเทินด้วยคู่เบสดังนี้
CH3COO- + H+ ↔ CH3COOH
ถ้าเติมเบส เช่น KOH ลงไป OH- ในเบสจะถูกสะเทินด้วยคู่กรณีดังนี้
CH3COOH + OH- ↔ CH3COO- + H2O
สรุปได้ว่า - ถ้าเติมกรดลงไป H+ ในกรดจะถูกสะเทินด้วยเบส
- ถ้าเติมเบสลงไป OH- ในเบสจะถูกสะเทินด้วยกรด
- กรดแก่ เบสแก่ เป็นบัฟเฟอร์ไม่ได้เพราะสารพวกนี้แตกตัวได้ 100% ไม่มีโอกาสเกิดคู่กรดคู่เบส
2. เตรียมจากปฏิกิริยาระหว่างกรดกับเบส ดังนี้
1) บัฟเฟอร์กรด เตรียมโดยใช้กรดอ่อน( แตกตัวบางส่วน )ทำปฏิกิริยากับเบส (แก่หรืออ่อน)
เช่น HF(aq) + NaOH(aq) -----------------> NaF(aq) + H2O(l)
ถ้าใช้ HF มากเกินพอ เมื่อเกิดปฏิกิริยาจนสมบูรณ์แล้ว NaOH จะหมดไปจากระบบดังนั้นในระบบจะเป็นสารละลายผสมระหว่าง HF กับ NaF ซึ่งเป็นบัฟเฟอร์กรด (กรดอ่อน+เกลือของมัน)
2) บัฟเฟอร์เบส เตรียมโดยใช้เบสอ่อน( แตกตัวบางส่วน ) ทำปฎิกิริยากับกรด (แก่หรืออ่อน) เช่น
HCl(aq) + NH4OH(aq) ----------------> NH4Cl(aq) + H2O(l)
ถ้าใช้ NH4OH มากเกินพอ เมื่อเกิดปฏิกิริยาสมบูรณ์แล้ว HCl จะหมดไปจากระบบดังนั้นในระบบจะเป็นสารละลายผสมระหว่าง NH4OH กับ NH4Cl ซึ่งเป็นบัฟเฟอร์เบส (เบสอ่อน + เกลือของมัน)
การควบคุมค่า pH ของสารละลายบัฟเฟอร์
ถ้าบัฟเฟอร์มีสาร CH3COO- กับ CH3COOH อยู่ในระบบ ถ้าเติมกรด เช่น HCl ลงไป H+ ในกรดจะถูกสะเทินด้วยคู่เบสดังนี้
CH3COO- + H+ ↔ CH3COOH
ถ้าเติมเบส เช่น KOH ลงไป OH- ในเบสจะถูกสะเทินด้วยคู่กรณีดังนี้
CH3COOH + OH- ↔ CH3COO- + H2O
สรุปได้ว่า - ถ้าเติมกรดลงไป H+ ในกรดจะถูกสะเทินด้วยเบส
- ถ้าเติมเบสลงไป OH- ในเบสจะถูกสะเทินด้วยกรด
- กรดแก่ เบสแก่ เป็นบัฟเฟอร์ไม่ได้เพราะสารพวกนี้แตกตัวได้ 100% ไม่มีโอกาสเกิดคู่กรดคู่เบส
ชนิดของ Buffer
1.คู่เหมือนไม่ทำปฏิกิริยากัน เช่น CH3COOH กับ CH3COONa
2.บัฟเฟอร์คู่กรด คู่เบส ของกรดอ่อนกับเกลือของกรดอ่อน
3. บัฟเฟอร์คู่กรด คู่เบส ของเบสอ่อนกับเกลือของเบสอ่อนหลักการการดูสารว่าเป็น Buffer หรือไม่ 1.ถ้าไม่ทำปฏิกิริยากัน(คู่เหมือน)ตัดแก่ออกจะต้องมี H+ ต่างกัน 1ตัว
2.ถ้าทำปฏิกิริยากันอ่อนต้องเหลือการดูค่า pH ของ สารละลายBuffer 1.บัฟเฟอร์ที่เกิดจากกรดอ่อนคู่กับเกลือของกรดอ่อน มี pH <7 เป็นกรด
2.บัฟเฟอร์ที่เกิดจากเบสอ่อนคู่กับเกลือของเบสอ่อน มี pH >7 เป็นเบส
1.คู่เหมือนไม่ทำปฏิกิริยากัน เช่น CH3COOH กับ CH3COONa
2.บัฟเฟอร์คู่กรด คู่เบส ของกรดอ่อนกับเกลือของกรดอ่อน
3. บัฟเฟอร์คู่กรด คู่เบส ของเบสอ่อนกับเกลือของเบสอ่อนหลักการการดูสารว่าเป็น Buffer หรือไม่ 1.ถ้าไม่ทำปฏิกิริยากัน(คู่เหมือน)ตัดแก่ออกจะต้องมี H+ ต่างกัน 1ตัว
2.ถ้าทำปฏิกิริยากันอ่อนต้องเหลือการดูค่า pH ของ สารละลายBuffer 1.บัฟเฟอร์ที่เกิดจากกรดอ่อนคู่กับเกลือของกรดอ่อน มี pH <7 เป็นกรด
2.บัฟเฟอร์ที่เกิดจากเบสอ่อนคู่กับเกลือของเบสอ่อน มี pH >7 เป็นเบส
สูตรที่ใช้ในการหาค่า PH และ POH
pHของ Buffer ใช้สูตร
<열ɪ> 열ɪ>
เมื่อ A- = ความเข้มข้นของเกลือ
HA = ความเข้มข้นเริ่มต้นของกรด
pOHของ Buffer ใช้สูตร pOH = -logKb + log [เกลือ]/[เบส]
**** สารละลายบัฟเฟอร์จะมีประสิทธิภาพดีที่สุดเมื่อ [HA] = [A-] ซึ่งจะทำให้ [H+] = Ka ด้วยเหตุนี้จึงเลือกใช้บัฟเฟอร์ที่มีค่า pKaใกล้เคียงกับ pH ที่ต้องการเตรียม****
pHของ Buffer ใช้สูตร
<열ɪ>
เมื่อ A- = ความเข้มข้นของเกลือ
HA = ความเข้มข้นเริ่มต้นของกรด
pOHของ Buffer ใช้สูตร pOH = -logKb + log [เกลือ]/[เบส]
**** สารละลายบัฟเฟอร์จะมีประสิทธิภาพดีที่สุดเมื่อ [HA] = [A-] ซึ่งจะทำให้ [H+] = Ka ด้วยเหตุนี้จึงเลือกใช้บัฟเฟอร์ที่มีค่า pKaใกล้เคียงกับ pH ที่ต้องการเตรียม****
ไม่มีความคิดเห็น:
แสดงความคิดเห็น