สารละลายบัฟเฟอร์

1. Buffer Solution 1

3. เรียกว่า”สารละลายบัฟเฟอร์” สารละลายบัฟเฟอร์ คืออะไร 3

4. pH 7 pH เปลี่ยนเป็น 2 H 2 O 1000 cm 3 pH เปลี่ยนเป็น 12 [HCl] 0.01 mol / L [NaOH] 0.01 mol / L pOH = 2 4

5. 0.1 M CH 3 COOH + 0.1 M CH 3 COONa pH เปลี่ยนเป็น 4.66 สารละลาย 1000 cm 3 pH 4.74 pH เปลี่ยนเป็น 4.83 5

6. เปรียบเทียบการเปลี่ยนแปลง pH 0 14 12 10 8 6 4 2 pH สารละลายบัฟเฟอร์ 1.00 L pH 4.74 น้ำบริสุทธิ์ 1.00 L pH 7.00 7 4.74 6

7. 7 สารละลาย บัฟเฟอร์ บัฟเฟอร์กรด บัฟเฟอร์เบส

8. สารละลายบัฟเฟอร์กรดและบัฟเฟอร์เบส 1. บัฟเฟอร์กรด คือ สารละลายที่ประกอบด้วยกรดอ่อน ผสมอยู่กับเกลือของกรดอ่อนนั้น เช่น CH 3 COOH + CH 3 COONa 2. บัฟเฟอร์เบส คือ สารละลายที่ประกอบด้วยเบสอ่อน ผสมอยู่กับเกลือของเบสอ่อน นั้น เช่น NH 3 + NH 4 CN 8

9. เพราะเหตุใดสารละลายบัฟเฟอร์จึงสามารถรักษาค่า pH ไว้ ได้เกือบคงที่ 9

10. ความเข้มข้นของสารในระบบบัฟเฟอร์ สารละลายผสมของ CH 3 COOH กับ CH 3 COONa CH 3 COOH + H 2 O ⇋ CH 3 COO - + H 3 O + CH 3 COONa  CH 3 COO - + Na + a b b x x b [CH 3 COOH] สมดุล = a - x [CH 3 COO - ] สมดุล = b + x [H 3 O + ] = x [Na + ] = b 10

11. ความเข้มข้นของสารในระบบบัฟเฟอร์ สารผสมของ CH 3 COOH กับ CH 3 COONa CH 3 COOH + H 2 O ⇋ CH 3 COO - + H 3 O + CH 3 COONa  CH 3 COO - + Na + a b b x x b 11 K a = [CH 3 COO - ] [H 3 O + ] [CH 3 COOH] = (x+ b )(x) ( a -x)

12. กลไกการรักษาค่า pH ของสารละลาย HA / A - เมื่อ เติมกรดแก่ลงไปเล็กน้อย www.mhhe.com/physsci/chemistry/essentialchemistry/ flash / buffer 12.swf แอนิเมชันแสดงการรักษาค่า pH ของสารละลายบัฟเฟอร์มื่อเติมกรดแก่ HX 12

13. กลไกการรักษาค่า pH ของสารละลาย HA / A - เมื่อ เติมเบสแก่ลงไปเล็กน้อย www.mhhe.com/physsci/chemistry/essentialchemistry/ flash / buffer 12.swf แอนิเมชันแสดงการรักษาค่า pH ของสารละลายบัฟเฟอร์มื่อเติมเบส NaOH 13

14. 1. การรักษา pH สารละลาย บัฟเฟอร์กรด สารผสม CH 3 COOH กับ CH 3 COONa เมื่อเติมกรดแก่ + H 2 O ⇌ H 3 O + + CH 3 COO - CH 3 COOH 14 CH 3 COOH เมื่อเติมเบสแก่ OH - CH 3 COO - H 3 O + CH 3 COO - CH 3 COOH

15. 2. การรักษา pH สารละลาย บัฟเฟอร์เบส สารผสม NH 3 กับ NH 4 Cl + H 2 O ⇌ OH - + NH 4 + NH 3 15 NH 3 เมื่อเติมเบสแก่ OH - NH 4 + เมื่อเติมกรดแก่ H 3 O + NH 4 + NH 3

16. การเตรียมสารละลายบัฟเฟอร์ เตรียมจากปฏิกิริยา สารละลายกรดอ่อน + เบสแก่ ( ใช้ เบสหมด ) สารละลายเบสอ่อน + กรดแก่ ( ใช้ กรดหมด ) NH 3 + HCl  NH 4 Cl CH 3 COOH + NaOH  CH 3 COONa 16

18. การคำนวณความเข้มข้นสารในระบบบัฟเฟอร์ สารผสมของ CH 3 COOH กับ CH 3 COONa CH 3 COOH + H 2 O ⇋ CH 3 COO - + H 3 O + CH 3 COONa  CH 3 COO - + Na + a b b x x b 18 Ka = [CH 3 COO - ] [H 3 O + ] [CH 3 COOH] = (x+ b )(x) ( a -x)

19. ค่า pH ของสารละลายบัฟเฟอร์กรด ค่า pH ของสารละลายบัฟเฟอร์เบส 19 pH = pK a - log [ กรด ] [ เกลือ ] pOH = pK b - log [ เกลือ ] [ เบส ] K a [CH 3 COOH] [CH 3 COO - ] [ H + ] =

20. ตัวอย่างการคำนวณ pH ของสารละลายบัฟเฟอร์ จงหา pH สารละลายบัฟเฟอร์ 0.1 M CH 3 COOH + 0.1 M CH 3 COONa CH 3 COONa  CH 3 COO - + Na + CH 3 COOH ⇌ CH 3 COO - + H + 0.1 0.1 0.1 +X 0.1 +X 0.1 - X K a (CH 3 COOH) = 1.8 x 10 -5 20 K a = [CH 3 COOH] [CH 3 COO - ] [ H + ]

21. ( 0.1 +X) ≈ 0.1 = [CH 3 COONa] ( 0.1 – X) ≈ 0.1 =[CH 3 COOH] = = - log 1.8 x 10 -5 pH = 4.74 ☻ 21 K a = [CH 3 COOH] [CH 3 COO - ] [ H + ] ( 0.1 +X) (X) ( 0.1 – X) K a [CH 3 COOH] [CH 3 COO - ] [ H + ] = - log K a [CH 3 COOH] [CH 3 COO - ] - log [ H + ] = - log p K a pH = [CH 3 COOH] [CH 3 COO - ] - log p K a pH =

22. การรักษาค่า pH ของสารละลายบัฟเฟอร์ เมื่อเติมเบสแก่ 0.01 mol CH 3 COOH ⇌ CH 3 COO - + OH - I add C E + H 2 O 0.1 0.1 - 0.01 0.01 - 0.01 + 0.01 0.1- 0.01 0.1 + 0.01 = - log 1.8 x 10 -5 pH = 4.83 22 p K a pH = [CH 3 COOH] [CH 3 COO - ] - log [0.09] [0.11] - log

23. ☻ 23

24. สารละลายบัฟเฟอร์ ในธรรมชาติและสิ่งมีชีวิต บัฟเฟอร์ในน้ำทะเล H 2 CO 3 , HCO 3 - , CO 3 2- บัฟเฟอร์พลาสมาในน้ำเลือด H 2 CO 3 , HCO 3 - บัฟเฟอร์ควบคุมการทำงานของไต H 2 PO 4 - , HPO 4 2- 24

25. HPO 4 2- (aq) + H 3 O + (aq) ⇌ H 2 PO 4 - (aq) + H 2 O(l) H 2 PO 4 - จะถูกกำจัดออกมากับปัสสาวะ

26. ระบบ H 2 CO 3 , HCO 3 - ควบคุม pH พลาสมาในน้ำเลือด HCO 3 - (aq) + H 3 O + (aq) ⇌ H 2 CO 3 (aq) + H 2 O(l) H 2 CO 3 (aq) ⇌ H 2 O(l) + CO 2 (g) CO 2 จะถูกขับออกจากเลือดทางปอด