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弱い塩基とその共役酸からバッファーを調製できるのはなぜですか?

バッファーソリューションは、酸または塩基の添加時にpHの変化に抵抗することができます。これは、弱酸とその共役塩塩、または弱い塩基とその共役酸がほぼ等しい比率で含まれているためです。これが機能する理由は次のとおりです。

弱い塩基とその共役酸がどのようにバッファーを形成するか:

1。弱い塩基: 弱い塩基は溶液中に完全にイオン化するわけではありません。つまり、陽子(H+)を部分的に受け入れます。これにより、ベースのかなりの部分が元の形に残ります。

2。共役酸: 底部がプロトンを受け入れると、弱い塩基の共役酸が形成されます。この酸も弱いため、ベースとH+に完全に解離するわけではありません。

3。平衡: 弱い塩基とその共役酸は、溶液中に平衡状態に存在します。 これは、彼らが互いに継続的に反応し、形成され、バラバラに反応することを意味します。

バッファがpHの変化に抵抗する方法:

* 酸(H+)の添加: バッファーに酸を加えると、過剰なH+イオンは弱い塩基と反応します。これにより、均衡がシフトして、コンジュゲート酸の形成を支持します。反応は本質的に追加されたH+を「消費」し、pHの大きな変化を防ぎます。

* ベースの追加(OH-): ベースを追加すると、オハイオンはコンジュゲート酸と反応し、均衡をシフトして弱いベースの形成を支持します。これにより、追加されたOH-が消費され、pHの大幅な増加が妨げられます。

要約:

バッファシステムは、弱い塩基とその共役酸の能力に依存して、添加酸と塩基とそれぞれ反応します。それらの間の平衡は、これらの追加されたイオンの消費を可能にし、溶液の全体のpHへの影響を最小限に抑えます。

例:

一般的なバッファシステムは、アンモニア(NH3、弱い塩基)とその共役酸、アンモニウムイオン(NH4+)を使用します。酸を加えると、NH3と反応してNH4+を形成しますが、塩基が追加されると、NH4+と反応してNH3を形成します。この平衡は、pHを比較的安定させます。

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