Буферные системы, буферные растворы, буферные смеси, системы, поддерживающие определённую концентрацию ионов водорода Н+, то есть определённую кислотность среды. Кислотность буферных растворов почти не изменяется при их разбавлении или при добавлении к ним некоторых количеств кислот или оснований.
Примером Буферные системы служит смесь растворов уксусной кислоты C H 3C O O H и её натриевой соли C H 3C O O Na. Эта соль как сильный электролит диссоциирует практически нацело, т. е. даёт много ионов C H 3C O O -. При добавлении к Буферные системы сильной кислоты, дающей много ионов Н+, эти ионы связываются ионами C H 3C O O - и образуют слабую (то есть мало диссоциирующую) уксусную кислоту:
Наоборот, при подщелачивании Буферные системы, то есть при добавлении сильного основания (например, Na O H), ионы O H - связываются Н+-ионами, имеющимися в Буферные системы благодаря диссоциации уксусной кислоты; при этом образуется очень слабый электролит — вода:
По мере расходования Н+-ионов на связывание ионов O H - диссоциируют всё новые и новые молекулы C H 3C O O H, так что равновесие (1) смещается влево. В результате, как в случае добавления Н+-ионов, так и в случае добавления ОН--ионов, эти ионы связываются и потому кислотность раствора практически не меняется.
Кислотность растворов принято выражать так называемым водородным показателем pH (для нейтральных растворов pH=7, для кислых — pH меньше, а для щелочных — больше 7). Приливание к 1 л чистой воды 100 мл 0,01 молярного раствора H Cl (0,01 М) изменяет pH от 7 до 3. Приливание того же раствора к 1 л Буферные системы C H 3C O O H + C H 3C O O Na (0,1 М)изменит pH от 4,7 до 4,65, то есть всего на 0,05. В присутствии 100 мл 0,01 М раствора Na O H в чистой воде pH изменится от 7 до 11, а в указанной Буферные системы лишь от 4,7 до 4,8. Кроме рассмотренного, имеются многочисленные другие Буферные системы (примеры см. в табл.). Кислотность (и, следовательно, pH) Буферные системы зависит от природы компонентов, их концентрации, а для некоторых Буферные системы и от температуры. Для каждой Буферные системы pH остаётся примерно постоянным лишь до определённого предела, зависящего от концентрации компонентов.
Примеры буферных систем<