Механизм действия фосфатного буфера.Уравнение Гендерсона-Гассельбаха.

фосфатный буфер состоит из солей ортофосфорной кислоты: однозамещенной NaH₂PO₄ и двузамещенной Na₂HPO₄

- соли ортофосфорной кислоты – сильные электролиты

Na₂HPO₄® NaHPO₄^- + Na⁺ NaHPO₄^-® HPO₄^2-+ Na⁺ HPO₄^2-Û PO₄^3-+ Н⁺(эта стадия практически, не идет)

NaH₂PO₄® H₂PO₄^- + Na⁺ H₂PO₄^-Û HPO₄^2-+ Н⁺ HPO₄^2-Û PO₄^3-+ Н⁺(эта стадия практически, не идет)

важно, что H₂PO₄^- - слабая кислота и слабый электролит, NaHPO₄^- - сильный электролит

- H₂PO₄^- - слабый электролит

H₂PO₄^-Û HPO₄^2-+ Н⁺

где К _а - коэффициент диссоциации кислоты H₂PO₄^-

- NaHPO₄^- - сильный электролит

NaHPO₄^-® HPO₄^2-+ Na⁺

NaHPO₄^-увеличивает концентрацию аниона HPO₄^2-

равновесие реакции H₂PO₄^-Û HPO₄^2-+ Н⁺ смещается влево

диссоциация H₂PO₄^- тормозится

практически, анион HPO₄^2- образуется только путем диссоциации NaHPO₄^-

молярная концентрация аниона HPO₄^2- равна молярной концентрации соли [HPO₄^2-]=[NaHPO₄^-]

- рН фосфатного буфера определяет К _а и соотношение концентрации H₂PO₄^-и NaHPO₄^-

уравнение Гендерсона-Гассельбаха для расчета рН буферных систем кислотного типа

где рК – показатель кислотности кислоты H₂PO₄^-

- при разбавлении фосфатного буфера соотношение концентрации кислоты и соли не меняется,

поэтому при разбавлении рН фосфатного буфера сохранится

- при добавлении кислоты идет реакция кислоты и NaHPO₄^-

HPO₄^2-+ Na⁺ + H⁺ + Cl^- ® H₂PO₄^- + Na⁺ + Cl^-

катионы водорода H⁺ связываются анионами HPO₄^2-+ H⁺ ® H₂PO₄^-

рН фосфатного буфера изменится за счет увеличения концентрации H₂PO₄^- и уменьшения HPO₄^2-

механизм изменения рН:

*хотя образуется избыток H₂PO₄^- и

равновесие реакции H₂PO₄^-Û HPO₄^2-+ Н⁺ смещается вправо,

но по закону Освальда повышение концентрации H₂PO₄^- снижает степень ее диссоциации,

и концентрация катионов водорода H⁺ увеличивается незначительно,

поэтому при добавлении кислоты рН фосфатного буфера, практически, не изменится

- при добавлении основания идет реакция основания и H₂PO₄^-

H₂PO₄^- + Na⁺ + ОН^- ® HPO₄^2- + Na⁺ + Н₂О

гидроксид-ионы ОH^- связываются катионами водорода ОН^- + H⁺ ® Н₂О

рН фосфатного буфера изменится за счет увеличения концентрации соли и уменьшения концентрации кислоты

механизм изменения рН:

*хотя образуется избыток аниона HPO₄^2- и

равновесие реакции H₂PO₄^-Û HPO₄^2-+ Н⁺ смещается влево,

но по закону Освальда снижение концентрации HPO₄^2- повышает степень ее диссоциации,

и концентрация катионов водорода H⁺ уменьшается незначительно,

*хотя HPO₄^2- расходуется,

но диссоциируют на катионы водорода H⁺ только часть молекул кислоты,

которая восполняется за счет недиссоциирующих молекул, и диссоциация не прекращается,

поэтому при добавлении основания рН фосфатного буфера, практически, не изменится

- при добавлении небольших количеств кислот-щелочей изменение рН фосфатного буфера невелико

при добавлении больших количеств кислот-щелочей изменение рН фосфатного буфера значительно