Inhoud
Bufferoplossingen weerstaan verandering in pH. Een oplossing van een zuur en zijn geconjugeerde base zal werken als een buffer; de capaciteit van de buffer zal afhangen van hoeveel van het zuur en de geconjugeerde base aanwezig zijn. Een goede bufferoplossing zal ruwweg gelijke concentraties van zowel conjugaatzuur als conjugaatbase hebben, in welk geval de pH ruwweg gelijk zal zijn aan de pKa of de negatieve log van de dissociatieconstante voor het zuur.
Azijn
••• Jupiterimages / Photos.com / Getty ImagesAzijn is een oplossing van een zwak zuur genaamd azijnzuur, CH3COOH; zijn geconjugeerde base is het acetaation, CH3COO- . Omdat natriumacetaat dissocieert in water om acetaationen en natriumionen te geven, is het toevoegen van natriumacetaat aan een azijnzuuroplossing een manier om een azijnzuurbuffer te bereiden. Zodra de oplossing gelijke concentraties azijnzuur en acetaat heeft, zal de pH gelijk zijn aan de pKa van azijnzuur, wat 4,76 is, dus bufferoplossingen met azijnzuur zijn het beste als de gewenste pH ongeveer 4,76 is. Het toevoegen van natriumhydroxide aan een sterke oplossing van azijnzuur is een andere manier om een azijnzuurbuffer te maken, omdat het natriumhydroxide zal reageren met het azijnzuur om opgelost natriumacetaat te vormen.
Citroenzuur
Citroenzuur is het best bekend als de verbinding die citroenen en andere citrusvruchten hun kenmerkende zure smaak geeft. Net als azijnzuur is het een zwak zuur; in tegenstelling tot azijnzuur is citroenzuur echter polyprotisch, wat betekent dat elk molecuul meer dan één waterstofion kan doneren aan het water waarin het is opgelost. Een bufferoplossing van citroenzuur kan worden bereid door trinatriumcitraat, een zout van citroenzuur, aan de oplossing toe te voegen. Citroenzuurbuffers zijn het beste als de gewenste pH tussen 3 en 6,2 ligt.
Zoutzuur
Zoutzuur is een sterk zuur, wat betekent dat bijna alle zoutzuurmoleculen die in een bepaalde oplossing zijn opgelost, hun waterstofmoleculen aan het water verliezen. In het algemeen geldt dat hoe sterker het zuur, hoe zwakker de geconjugeerde base - dus het chloride-ion is een extreem zwakke base en het vermogen om waterstofionen uit water te accepteren is verwaarloosbaar voor alle praktische doeleinden. Zoutzuur kan echter als buffer fungeren, omdat het toevoegen van een base aan een zoutzuuroplossing de pH niet erg zal veranderen. Een oplossing van zoutzuur en kaliumchloride kan een goede keuze zijn voor een bufferoplossing als de gewenste pH tussen 1 en 2,2 ligt.