2010.10.08

1

Rūgštys – bazės 

2 dalis

Rūgštys ir bazės 

Arrhenius (1884) rūgštys ir bazės Rūgštys:‐ junginiai vandenyje sudarantys (H+ ar H3O+) Bazės: junginiai vandenyje sudarantys OH‐

Rūgštys ir bazėsRūgštys ir bazės Brønsted – Lowry (1923)Brønstedo rūgštis protonų donoras Brønstedo bazė protonų akceptorius

Rūgštys ir bazės Lewis (1923)Lewis rūgštis elektronų poros akceptoriusLewis bazė elektronų poros donoras

2. Bronstedo rūgštys 

a) Nemetalų hidridai.HF, H2S, H2Te

b) Akva rūgštys, kai rūgštinis protonas susidaro iš vandens molekulės, kuri yra metalo koordinacijos sferoje t.y. ligandas 

3

M OH

HM O

H+ H+

-

[Na(H2O)n]+, [Sc(H2O)6]3+, [Mn(H2O)6]2+, [Ni(H2O)6]3+, [Fe(H2O)6]2+, [Fe(H2O)6]3+, [Al(H2O)6]3+, [Hg(H2O)6]2+

c) Hidrokso rūgštys, rūgštinis vandenilis yra ‐OH grupės, kai nėra šalia okso groupės ( =O),

d) Okso rūgštys, rūgštinis vandenilis yra ‐OH šalia okso 

OH

SiHO

OHOH

H3C OH

4

grupės (=O)

I OHHO

O

OH

OH

HO

OC

HO OH

O

PHO

OHOH HO

ClO

O

SO

OHOH

O

ClO O

OH

2010.10.08

2

Rūgštys – bazės

akva rūgštis   hidrokso rūgštis   okso rūgštis

5

Protono prisijungimas - pusiausvyrinis procesas

HF(aq) + H2O (l) H3O+(aq) + F-(aq)

NH3(aq) + H2O (l) NH4+(aq) + OH-(aq)

Stiprumą Brønstedo rūgšties ar bazės galime išreikšti K ir Kb

6

Stiprumą Brønstedo rūgšties ar bazės galime išreikšti Ka ir Kb

HX(aq) + H2O (l) H3O+(aq) + X-(aq) Ka =[H3O+] [X-]

[HX]Ka: jonizacijos konstanta

B(aq) + H2O (l) BH+(aq) + OH-(aq) Kb = [BH+] [OH-]

[B]Kb: jonizacijos konstanta

Autojonizacija

2 H2O (l) H3O+(aq) + OH-(aq) Kw = [H3O+] [OH-]

Kw: 1.00 × 10-14 , kai 25 oC

HX X-

Rūgštis Konjuguota bazė HX

7

Konjuguota rūgštis X- bazė

Ka Kb Ka Kb = Kw

pH = – log[H3O+]

pK = – log K pKa + pKb = pKw

Stiprumą rūgšties ar bazės galime įvertinti pKa ar pKb

8

2010.10.08

3

9

Polivandenilinės rūgštys

H2S H2S + H2O HS- + H3O+

HS- + H2O S-2 + H3O+

10

H3PO4,

H2PO4-, HPO3

2-, PO43-

H3PO4 H+ + H2PO4- Ka1 =

[H+] [H2PO4-]

[H3PO4]

H2PO4- H+ + HPO4

2- Ka2 =[H+] [HPO4

2-]

[H2PO4-]

HPO42- H+ + PO4

3-Ka3 =

[H+] [PO43-]

[HPO42-]

Rūgščių stiprumas

Rūgščių vandeninių tirpalų stiprumas HX , kai X = F, Cl, Br ,I

HF<HCl <HBr <HI.

H X ši ti žėjH-X ryšio stiprumas mažėja, nuo viršaus grupėje einant žemyn

Periode stiprumas didėja,didėjant elektroneigiamumui

Rūgščių stiprumas

2010.10.08

4

(2) Akva rūgštys

Kuri rūgštis stipresnė:

[Ca(H2O)6]2+ ar [Mg(H2O)6]2+?

[Mg(H2O)6]2+-----------> [Mg(OH)(H2O)5]+ + H+

[Ca(H2O)6]2+ --------------> [Ca(OH)(H2O)6]+ + H+

OH

HO

H+ H+

Mg2+Mg2+

-

13

H H

OH

HO

H+ H+

Ca2+Ca2+

-

Akva rūgščių stiprumas didėja:a) Kai didėja centrinio atomo teigiamas krūvis b) Kai mažėja centrinio atomo joninis Spindulys (išskyrus kovalentinius junginius)

Kuri stipresnė rūgštis ?[Fe(H2O)6]2+ ar [Fe(H2O)6]3+?

[Fe(H2O)6]2+ ‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐>  [Fe(OH)(H2O)5]+ + H+

Fe2+Fe2+

OH

HO

H+ H+-

Akva rūgščių stiprumas didėja:a) Kai didėja centrinio atomo teigiamas krūvis

14

[Fe(H2O)6]3+ --------------> [Fe(OH)(H2O)5]2+ + H+

OH

HO

H+ H+

Fe3+Fe3+

-

(a) Oksorūgštys (O=)pE(OH)q,pKa = 8-5p

15

Rūgštys – bazės

Pagal Pauling’o taisykles galime apytiksliai įvertinti rūgščių pKa reikšmes 

1) okso rūgščių (O=)pE(OH)q

16

pKa reikšmes  pKa ~ 8 ‐5p

2) polivandenilinių rūgščių disociacijos antros pakopos pKa reikšmės padidėja 5 vienetais pKa2 ~ pKa1 + 5, kai   q>1

2010.10.08

5

Bazės BXn

Kuri yra stipresnė bazė NF3 ar NMe3?

pakeitus NMe3 elektronų akceptorine grupe ==> NF3mažėja elektronų tankis ant Nmažėja sugebėjimas atiduoti elektronus

Bazių stiprumas BXna) didėja, kai yra X e- donorinė grupė,b) žėj k i X i k t i ė ė

17

b) mažėja, kai yra X is e- akceptorinė grupė

Kuri stipresnė bazė?H2O ar NH3

PH3 ar NH3

Perioduose baziškumas mažėja BXn, nes elektroneigiamumas didėja.

Grupėse žemyn baziškumas BXnmažėja, nes B-H ryšio ilgis mažėja

Stipresnė bazė

Stipresnė bazė

Tirpiklio įtaka 

Baziškumas dujinėje 

R3N + 2 H2ORNR

R

HOH- + OH

H

+

Dujinėje fazėje baziškumas aminų Me2NH > MeNH2 > NH3

Tačiau vandeninėje terpėje baziškumas Me2NH < MeNH2 < NH3

18

fazėje Me2NH > MeNH2 > NH3, nes Me yra e‐ donoras

O vandenyje, protonas  jungiasi prie N

RNH2+ 2 H2O

H

NR

H

HOH- + OH

H

O

O

HH

H H

+

Lewis rūgštys ir bazės

Lewis rūgštis elektronųporos akceptorius

Lewis bazė elektronų poros donoras

2. Lewis rūgštys

a) metalų kationai, Mn+ ar atomai

Mn2+, Ni2+, Co2+, Fe2+, V2+, Fe3+, Co3+, Cr(0)

Mn+ + :L Mn+ :L

e.g. Co2++ H2O [Co(H2O)6]2+

b) Molekulės su “neužbaigtu” oktetu

2010.10.08

6

c)  Molekulės ar jonai su “užbaigtu”oktetu, kurie gali persigrupuoti ir prisijungti elektronų porą.

d) Molekules ar jonai kurie prisijungę elektronų porą padidina valentingumą ir sudaro oktetą

FSi

F FF

+ 2 F- F Si FF

FF

F

2-

e) Molekulės, kurios turi tuščias skiriančias MO ir gali priimti elektronų porąI2 + I- I3

-

I2 + OEt2 I2 OEt2

“AlCl3” yra dimeras dujinėje fazėje

AlCl3 Lewis rūgštis, organinių (acetilinimo ir alkilinimo) reakcijų katalizatorius

Friedel-Craft alkilinimo reakcijos mechanizmas

2CH3COCl+ Al2Cl6 →2CH3CO+ +2[AlCl4]-Acetilinimo reakcija

(5) 6 Grupės Lewis rūgštys

O

S

O

+ N

O

S

O

N

O

S

O

+ N

O

SO

NO

O

O

S

O

O + SO

O

OHOH

O

SO

S

O

O

OH

HO

O H2S2O7

(6) Halogenai Lewis rūgštys

I2 + I- I3-

I I I I I I

Lewis rūgštys -bazėsRūgščių stiprumas grupėse: Li+ > Na+ > K+; BH3 > AlH3

Grupėse einant žemyn, elektroneigiamumas mažėja, sugebėjimas prisijunti e- mažėja.

Rūgščių stiprumas periode didėja LiCl < BeCl2 < BCl3

Periode elektroneigiamumas didėja, sugebėjimas prisijungti e- didėja,

Perioduose rūgščių stiprumas AXng ų p ndidėja

Rugstingumas

AXn

Mazeja

A-B rysio jungtis silpneja

Rūgščių stiprumas

2010.10.08

7

Lewis rūgštys‐bazės(1)   Perioduose 

Bazių stiprumas Met3N > Met2O > MetF. 

Elektroneigiamumas didėja, mažėja sugebėjimas duoti elektronų porą

Grupėje bazių stiprumas einant žemyn mažėja NMe3 > PMe3 > AsMe3.

BMe3 + A ---------> A-BMe3A-B ryšio stiprumas silpnėja grupėse einant žemynA-B ryšio stiprumas silpnėja grupėse einant žemyn

periodine lenteleje

BXn baziskumas

mazeja, nes mazeja sugebejimas duoti e pora

mazeja

A-B rysyssilpneja

Bazių stiprumas

Bazių stiprumas

(3) Steriniai effektai

Steriškai didelės grupės gali mažinti Lewis rūgščių rūgštingumą ar Lewis bazių baziškumą.

B(CH3)3 ar B(CH2CH3)3,  kuris junginys bus stipresnė rūgštis reaguojant su  N(CH2CH2CH3)3?

Atsakymas: B(CH3)3BX3 + N(CH2CH2CH3) ====> X3B‐N(CH2CH2CH3)3BX3  N(CH2CH2CH3)  > X3B N(CH2CH2CH3)3

Didesnė grupė -CH2CH3sumažins rūgštingumą

Steriniai faktoriai

N< < Bazinės savybės

i jN NNNNN stiprėja

Ryšys su B(CH3)3 su 4-metilpiridinu stipriausias,Silpniausias su 2-metilpiridinu, dėl -CH3 grupės sterinio trukdymo

2-metilpiridinas 4-metilpiridinaspiridinas

Rūgštys bazės(a) Pakeitimo reakcijos,

Me2O BF3 + N N BF3 + OMe2

BF3+NH4Cl H3N BF3 + HCl

(b) M i k ij

Stipresnė bazėSilpnesnė bazė

(b) Mainų reakcijos

Me3Si–I + AgBr Me3Si–Br + AgI(k)

2010.10.08

8

Kietos ir minkštos  rūgštys‐bazės• Kietos rūgštys ir bazės. Lewis rūgštys ar bazės, kurių elektronai sunkiai 

poliarizuojami (neveikiami išorinio elektrinio lauko)

• Minkštos rūgštys ir bazės: Lewis rūgštys ar bazės, kurių elekrtronai lengvai poliarizuojami ( lengvai veikiami išorinio elektrinio lauko)

• Minkštumas yra susijęs sus sugebėjimu sudaryti kovalentinius ryšius 

Ryšio poliarizuojamumas – tai ryšio elektronu geba pasislinkti dėl išorinio elektrinio lauko, tame tarpe ir dėl kitos reaguojančios dalelės, poveikio. Poliarizuojamumą apsprendžia elektronu judrumas. Elektronai tuo judresni, kuo jie yra toliau nuo branduolio. Ryšys π daug lengviau poliarizuojasi, negu σ, kadangi -ryšio elektronų tankio maksimumas yra toliau nuo susijungusių atomu branduolių.Poliarizuojamumas taip pat priklauso ir nuo atomo matmenų: kuo atomas didesnis, tuo jo sudarytas ryšys lengviau poliarizuojamas.

Kietos rūgštys:Šarminių ir žemės šarminių metalų jonai, didelio teigiamo krūvio katijonai, “lengvieji“ pereinamieji metalai

Minkštos rūgštys:Sunkiujų pereinamųjų metalų jonai. Žemo valentingumo jonai.

Minkštumas didėja einant žemyn grupėse, bei kintant oksidacijos laipsniui.

Kietos bazės2 periodo elementai O, N, F.Minkštos bazės

H‐, R‐, 3 periodo elementai.Ligandai su π‐akceptoriai, pvz. CO.

Druskų hidrolizė yra druskų jonų ir vandens sąveika, dėl kuriossusidaro silpnieji elektrolitai ir dažniausiai pakinta tirpalo pH.

Pagal tai iš kokių  bazių ir rūgščių sudarytos, druskas galima suskirstyti į keturias grupes, 1. Stiprių bazių ir stiprių rūgščių druskos,2. Stiprių bazių ir silpnų rūgščių druskos,3 Silpnų bazių ir stiprių rūgščių druskos3. Silpnų bazių ir stiprių rūgščių druskos,4. Silpnų bazių ir silpnų rūgščių druskos.

Hidrolizuojasi tik tokios druskos, kurioms susidarant dalyvauja silpnosios rūgštys (antroji grupė) arba silpnosios bazės (trečioji grupė), arba silpnosios rūgštys ir silpnosios bazės (ketvirtoji grupė). Pirmosios grupės druskos (sudarytos iš stiprių bazių ir stiprių rūgščių) nesihidrolizuoja.

2010.10.08

9

Druskų hidrolizė

Hidrolizės laipsnio dydis  priklauso nuo druską sudarančios silpnosios rūgšties arba silpnosios bazės stiprumo tirpalo koncentracijos ir

Druskų hidrolizė apibūdinama hidrolizės laipsniu h (dalimis ar procentais):

Hidrolizės reakcijos pusiausvyrai didelės įtakos turi H+ ir OH−

jonų koncentracijos pasikeitimas tirpale. Todėl, sumaišius dvi druskas, kuriųvienai hidrolizuojantis susidaro laisvi H+ jonai, o kitai – laisvi OH− jonai, abiejųdruskų hidrolizė vyksta iki galo.

rūgšties arba silpnosios bazės stiprumo, tirpalo koncentracijos ir temperatūros. Kuo silpnesnė druską sudaranti rūgštis arba bazė, tuo didesnis hidrolizės laipsnis. Hidrolizės laipsnis didėja, skiedžiant druskos tirpalą, šalinant hidrolizės produktus, tirpalą šildant.

Druskų hidrolizė

Stipri rūgštis ir stipri bazė

HCl + KOH H2O + KCl

H+ + Cl- + K+ + OH- H2O + K+ + Cl-

Tirpalasneutralus

Stipri rūgštis ir silpna bazė

HNO3 + NH3 NH4+ + NO3

-

NH4+ + H2O NH4OH + H+ Tirpalas rūgštus

Stipri bazė ir silpna rūgštis

NaOH + HF H2O + Na+ + F-

F- + H2O HF + OH- Tirpalas bazinis

Druskų hidrolizė

Silpna rūgštis ir silpna bazė ?

HF + NH3 NH4+ + F-

pKa = 9.25 pKb = 10.55

Pvz.

2010.10.08

10

Druskų hidrolizė 

Nustatykite, kurios druskos hidrolizuojasi, parašykite joninę hidrolizės lygtį, nustatykite tirpalo apytikslę terpę:tirpalo apytikslę terpę:

a) KCl; b) KBrO; c) NaNO3; d) RbNO2;e) Al(NO3)3; f) K2SO3; g) C6H5NH3NO3.

Hidrolizuojasi: b) KBrO; d) RbNO2; e) Al(NO3)3; f) K2SO3; g) C6H5NH3NO3.

b) KBrO K+ + BrO–; BrO– + H—OH HBrO + OH–; terpė šarminė

d) RbNO2 Rb+ + NO2–; NO2

– + H—OH HNO2 + OH–; terpė šarminė

) Al(NO ) Al3+ 3NO [Al(H O) ]3+ H OHe) Al(NO3)3 Al3+ + 3NO3–; [Al(H2O)6]3+ + H—OH

[Al(H2O)5(OH)]2+ + H3O+; arba supaprastintai Al3+ + H—OH Al(OH)2+ + H+; terpė rūgštinė (galimos ir tolimesnės pakopos)

f) K2SO3 2K+ + SO32–;

I pakopa: SO32– + H—OH HSO3

– + OH–; terpė šarminėII pakopa: HSO3

– + H—OH H2SO3 + OH–;

g) C6H5NH3NO3 C6H5NH3+ + NO3

–; C6H5NH3

+ + H—OH C6H5NH2 + H3O+; terpė rūgštinė

2010.10.08

11

Konjuguotos rūgštys ‐ bazėsH2O(l) + H2SO4(aq) H3O+(aq) + HSO4

-(aq)

Stipri rūgštis silpna bazė

rūgštis konjuguota bazė

CN- (aq) + H2O HCN(aq) + OH-(aq)

bazė konjuguota rūgštis

Stipri bazė silpna rūgštis

Ka × Kb = Kw galioja tik konjuguotajai porai. 

Parašykite nurodytos dalelės formulę 

Dalelė konjuguotosios bazės formulė Dalelė konjuguotosios

rūgšties formulę:H2PO4

–; H2PO4–;

H CO ; CO 2–;H2CO3; CO32 ;

H3AsO4;HAsO4

2–

;NH4

+; NH3

Parašykite nurodytos dalelės formulę 

Dalelė konjuguotosios bazės formulė

Dalelė konjuguotosios rūgšties formulę:

H2PO4–; HPO4

2– H2PO4–; H3PO42 4 4 2 4 3 4

H2CO3; HCO3– CO3

2–; HCO3–

H3AsO4; H2AsO4– HAsO4

2–; H2AsO4–

NH4+; NH3 NH3 NH4

+

Buferinės sistemos –buferiniai tirpalai

Buferinėmis sistemomis vadinami tirpalai kurių pH skiedžiant arba pridedant nedaug stiprios 

rūgšties ar šarmo, beveik nekinta. 

Buferinės sistemos yra sudaromos:y

1.iš silpnų rūgščių ir šių rūgščių konjuguotų bazių.

2.Iš silpnų bazių ir šių bazių konjuguotų rūgščių. 

2010.10.08

12

Buferinių tirpalų gamyba

• 1. Gaminant buferinius tirpalus, silpnos rūgštys yra maišomos su druskomis turinčiomis bendrą anijoną: pvz. CH3‐COOH ir CH3‐COONa. 

• 2. Buferines sistemas taip pat galima sudaryti iš  dviejų nevienodo rūgštingumo druskų:dviejų nevienodo rūgštingumo  druskų:

NaH2PO4 → Na+ +   H2PO4‐

Na2HPO4  → 2Na+ +  HPO42‐

• 3. Jeigu yra gaminamas bazinis buferis, tada silpna bazė maišoma su druska turinčia tą patį katijoną (NH3

+ NH4Cl).

Fosfatinė (hidrofosfatų) buferinė sistema

Fosfatinės sistemos pagrindą sudaro rūgštinė‐

bazinė pora: H2PO4‐ (protonų donoras- rūgštis), HPO4

2‐

(protonų akceptorius- konjuguota bazė):

+H PO H + HPO2--Silpnos rūgšties savybės būdingos   H2PO4

‐, o

konjuguotos bazės – HPO42‐. 

• HPO22‐ + H+ ↔ H2PO4

‐

• H2PO4‐ + HO‐ ↔ HPO4

2‐ + H2O

• H2PO4‐ + HCO3

‐ ↔ HPO42‐ + H2CO3

H2PO4 H + HPO42

Buferinių tirpalų pH

Buferinę sistemą sudaro silpna rūgštis (HA) ir tos rūgšties druska (MeA). Rūgštis vandenyje jonizuojasi: 

HA ↔ H+ + A‐

;][

][][HAAHKa−+ ⋅

= .][][][ −

+ =AHAKaH

;lg][][lg]lg[ Ka

rugštisdruskaHpH −=−= +

Hendersono‐Haselbacho lygtis pH = pKa + ][][lg

rugštisdruska

Buferinio tirpalo pH apskaičiavimas

Pavyzdžiui, yra 0,1 M CH3COOH tirpalas.

pH = ‐lg(1,32∙10‐3) ≈2,88.

;1032,11,01075,1][][ 35 −−+ ⋅=⋅⋅=⋅= rugštisKaH

Įpylus į šį tirpalą CH3COONa, kad jo koncentracija

tirpale būtų 0,1 M, bendra CH3‐COO‐

koncentracija bus ≈ 0,1 M. 

.76,4757,41075,1lg1,01,0lg]lg[ 5 ≈=⋅−=−= −+HpH

2010.10.08

13

Apskaičiuokite tirpalo pH (25 °C), kuriame vienu metu yra 0,12 mol/L HF ir 0,24 mol/L KF

• Duotas silpnosios rūgšties ir jos druskos bendras tirpalas. Toks tirpalas yra buferinis. HF:    Ka=3,5∙10–4

• 1var. KF       K+ +    F–

• Pradžia          0,24                      • Pabaiga             0                         0,24                      • HF     H+ +    F–

• Pradžia         0,12• Pokytis ‐x +x +x

12,024,0

12,0)24,0(

][][][ – ⋅

≈−

+=

⋅=

+ xx

xxHFFHKa

Pokytis            x              x         x• Pabaiga        0,12‐x        x       x+0,24        (F– yra du šaltiniai: KF ir HF, todėl čia yra suma)• Pokytis x čia dar mažesnis, negu būtų gryname HF tirpale, nes stipraus elektrolito KF 

buvimas labai padidina F– koncentraciją ir pastumia HF jonizacijos reakciją į kairę.)• X  =[H+]= 3,5∙10–4 ×0,12/0,24= 1,75∙10–4;        pH = –lg 1,75∙10–4 = 3,76

;lg][][lg]lg[ Ka

rugštisdruskaHpH −=−= +

00035,0lg]12,0[]24,0[lg]lg[ −=−= +HpH

pH  = 0.3 + 3.45 = 3.75

2 var. Hendersono‐Haselbacho lygtis

Bazinio buferinio tirpalo pH

Jeigu gaminamas bazinis buferinis tirpalas,

išreiškiama ne H+, o HO‐ koncentraciją tirpale:

;][

][][druskabazėKbHO =−

;lg][][lg]lg[ Kb

bazėdruskaHOpOH −=−= −

.lg][][lg1414 Kb

bazėdruskapOHpH −−=−=

Buferinių sistemų veikimo mechanizmas

• Įpylus į buferį rūgšties, reaguos tirpale esantys  druskos anijonai: 

CH3‐COO‐ + H+ → CH3‐COOH.

il į b f į š j š i• Pilant į buferį šarmų, reaguoja rūgštis. 

pH truputį pasikeičia, nes padidėja druskos ir rūgšties koncentracijų santykis. 

CH3‐COOH + HO‐ → CH3‐COO‐ + H2O.

pH beveik nekinta 

2010.10.08

14

Buferių sąveika su rūgštimis

Buferinė sistema sudaryta iš 0,1 M acto

rūgšties ir 0,1 M natrio acetato. Šio tirpalo

pH = 4,76. Įpylus stiprios rūgšties iki galutinės

koncentracijos 0,05 M, CH3‐COOH koncentracija

ti l didėj iki 0 15 M CH COOtirpale padidėja iki 0,15 M, o  CH3‐COO‐

koncentracija sumažėja iki  0,05 M.

Todėl tirpalo pH šiek tiek pasikeičia:

.28,42798,41075,1lg15,005,0lg]lg[ 5 ≈=⋅−=−= −+HpH

Buferių sąveika su šarmais

Į tokį  patį buferinį tirpalą įpylus  natrio šarmo iki

galutinės koncentracijos 0,05 M, CH3‐COONa

koncentracija tirpale padidėja iki  0,15 M, o

CH ‐COOH koncentracija sumažėja iki 0 05 MCH3‐COOH koncentracija sumažėja iki  0,05 M.

Todėl tirpalo pH keičiasi: 

.24,5237,51075,1lg05,015,0lg]lg[ 5 ≈=⋅−=−= −+HpH

Fosfatinės buferinės sistemos veikimasJeigu buferinę sistemą sudaro  dvinevienodo rūgštingumo  druskos, daugiau vandenilio atomų turintis jonas  reaguoja su šarmais, o mažiau jų turintis ‐ su stipriomis rūgštimis. Pvz., fosfatinė buferinė sistema:

H2PO4‐ + HO‐→ HPO4

2‐+H2O.HPO4

2‐ + H+ →  H2PO4‐.

rūgštinė‐ bazinė pora H2PO4

‐ (donoras) ir HPO42‐ (akceptorius)

Amoniakinė buferinė sistema

Naudojant buferinį tirpalą sudarytą iš

silpnos bazės ir tos bazės druskos, įpylus į

sistemą stiprios rūgšties su ja reaguos bazė, 

o įpylus šarmo ‐ reaguos druska:

NH4OH + H+ → NH4+ + H2O 

NH4+ + HO‐ → NH4OH

2010.10.08

15

Buferinė talpa

Stiprios rūgšties ar šarmo molių kiekis, kurio reikia, kad 1 litro buferinio tirpalo

;pHCB

Δ=

(C ti i ū šti b šlitro buferinio tirpalo pH pasikeistų vienetu, vadinamas buferine talpa.

(C- stiprios rūgšties arba šarmo ekvivalentų molių kiekis, įdėtas į 1l buferinio tirpalo)

Kuo didesnė buferinį tirpalą sudarančių medžiagų koncentracija, tuo jo buferinė talpa didesnė.

Buferinės talpos priklausomybė nuo koncentracijos

;110,010,0

01,001,0

][][

3

3 ===−−

− molmol

molmol

COOCHCOOHCH

0150][ lCOOHCH ;3005,0015,0

][][

3

3 ==−−

− molmol

COOCHCOOHCH

.1095,0105,0

][][

3

3 ≈=−−

− molmol

COOCHCOOHCH

Buferinės talpos priklausomybė nuo koncentracijų santykio

;402,008,0

][][

3

3 ==−−

−COOCHCOOHCH ;9

01,009,0

][][

3

3 ==−−

−COOCHCOOHCH

.5,104,006,0

][][

3

3 ==−−

−COOCHCOOHCH.1

05,005,0

][][

3

3 ==−−

−COOCHCOOHCH

Buferinio tirpalo pH priklauso tik nuo disociacijos konstantos ir komponentų koncentracijų santykio, o  buferinė talpa priklauso nuo medžiagų koncentracijų ir jų santykio.

2010.10.08

16

Rūgščiųjų karbonatų buferinė sistema

Rūgščiųjų karbonatų (vandenilio karbonatų) buferinėje  sistemoje H2CO3 yra protonų donoras, o HCO3

‐ −protonų akceptorius:

H CO H + HCO-+

• HCO3‐ + H+ → H2CO3 

• H2CO3 + HO‐ → HCO3‐ + H2O

• H2CO3 ↔ H2O + CO2

H2CO3 H + HCO3+

Rūgščiųjų karbonatų buferinės sistemos pH

37,7103,4lg00240024,0lglg

][][lg 73

32=⋅−=−= −

−

COHKaCOHHCOpH ,,g

0024,0gg

][g

3232COHCOH

p