Một tác nhân đệm là gì?
Trong hóa học axit-bazơ, một chất đệm là một chất có thể được sử dụng để duy trì dung dịch ở pH không đổi, hoặc mức độ axit -kality.Các axit trong dung dịch nước cung cấp các ion hydronium (H 3
O +), trong khi kiềm cung cấp các ion hydroxit (OH -).Độ pH của dung dịch là thước đo nồng độ tương đối của các ion này.Một dung dịch chứa chất đệm có thể, đến một điểm, hấp thụ các ion hydronium hoặc hydroxit bổ sung được đưa vào khi một axit hoặc bazơ được thêm vào mà không có bất kỳ sự thay đổi nào đối với tỷ lệ H 3 O và do đó không có thay đổi trong pH.Các bộ đệm xuất hiện tự nhiên được tìm thấy trong các hệ thống sinh học và chất đệm có nhiều công dụng trong hóa học và công nghiệp. Khi một axit được hòa tan trong nước, nó sẽ mdash;đến một mức độ lớn hơn hoặc ít hơn mdash;ion hóa thành các ion H+ và các anion tích điện âm.Các ion H + kết hợp với nước để tạo thành các ion hydronium (H 3 O +) và anion âm được gọi là cơ sở liên hợp.Ví dụ, axit clohydric dung dịch nước tạo thành các ion hydronium và bazơ liên hợp là ion clorua: HCl + H 2 O Rarr;H
3 O + + Cl -.Hầu như hoàn toàn là các ion hydroxonium và ion clorua, làm cho nó trở thành một axit mạnh.Tuy nhiên, trong một axit yếu, phản ứng ngược có ý nghĩa vì bazơ liên hợp mạnh hơn và do đó nồng độ của các ion hydronium thấp hơn. Một hỗn hợp có chứa muối của axit yếu cùng với axit mà nó có nguồn gốcđược sử dụng như một tác nhân đệm axit;Muối đảm bảo cung cấp dồi dào các axit liên hợp.Các axit mạnh và muối của chúng không hữu ích như các chất đệm, vì một chất đệm có tính axit cần một lượng lớn axit để có ở dạng không ion hóa và vì pH, trong mọi trường hợp, thường cần được duy trì ở mức trung tính gần hoặcChỉ có giá trị axit hoặc kiềm vừa phải.Tương tự, một chất đệm kiềm thường liên quan đến muối của kiềm yếu cùng với chính kiềm. Một ví dụ đơn giản về dung dịch đệm axit là dung dịch nước axit axetic và natri acetate.Axit axetic là một axit yếu, vì vậy hầu hết sẽ không bị ion hóa.Khi thêm một axit, các ion hydronium bổ sung sẽ phản ứng với các ion acetate từ natri acetate, tạo thành nhiều axit axetic, sẽ vẫn không ion hóa và do đó sẽ không có nhiều ảnh hưởng đến pH.Khi một kiềm được thêm vào, các ion hydroxit (OH -) bổ sung sẽ phản ứng với axit axetic để tạo thành các ion và nước acetate và với lượng ion hydronium nhỏ hơn để tạo thành nước nhiều hơn, một lần nữa ít ảnh hưởng đến pH.Các sinh vật sống sử dụng các tác nhân đệm trong một số vai trò.Ví dụ, độ pH của máu cần được giữ gần 7,4 mdash;Hơi ở phía kiềm của trung tính.Cho rằng một loạt các hóa chất có độ axit và độ kiềm khác nhau có thể xâm nhập vào máu từ thực phẩm được ăn vào, một chất đệm là cần thiết để đảm bảo rằng giá trị này được duy trì.Điều này đạt được bằng sự kết hợp của axit carbonic (H 2 CO 3 ) và các ion hydro cacbonat (HCO