Buffers and Hendersen-Hasselbalch

Deyək ki, bir zəif turşumuz var.

Bunu HA adlandıracam.

A əslində bura qoya
biləcəyim bütün elementləri

təmsil edir.

Bu, flüor ya da ammonyak
molekulu ola bilər.

Əgər H əlavə etsək, bu, ammonium olur.

Bu danışacağım xüsusi bir element deyil.

Sadəcə turşunu yazmağın ümumi qaydasıdır.

Deyək ki, bu proton ilə tarazlıqdadır,

siz bunu bir neçə dəfə görmüsünüz əlbəttə.

Bunların hamısı suda məhluldadır.

Bu proton, əsas
birləşmələri və molekul

arasında hərəkət edir.

A mənfi.

Biz, həmçinin bir əsas
tarazlığı da yaza bilərdik.

Əsas birləşmələri dissosiasiya edə və ya

sudan hidrogen ayıraraq OH yarada bilər.

Biz bunu dəfələrlə etmişik.

Amma bu videonun əsas məqsədi bu deyil.

Gəlin tarazlığa hansısa yolla təsir etsək,

nə ola biləcəyini düşünək biraz.

Təsəvvür edə biləcəyiniz kimi, Le-Şatelye

prinsipinə görə, hansısa
yolla tarazlığa təsir etsək,

tarazlıq bu təsiri aradan

qaldıracaq şəkildə hərəkət edir.

Deyək ki, bu, sistemə
tətbiq etdiyimiz təzyiqdir.

Bunu fərqli rəngdə edək.

Güclü əsas əlavə edəcəm.

Bu çox tünddür.

NaOH əlavə edəcəm.

Bunun suda məhlulunun
güclü əsas olduğunu bilirik.

Natrium olan hissəsi ayrılır,

lakin ən əsası
hidrogenləri

ayırmaq istəyən bütün
OH-lar məhluldadırlar.

Məhlula OH əlavə etdikdə hər mol üçün

nə baş verəcək? Hətta sadəcə mol yox,

məhlula əlavə etdiyiniz hər molekul,

hidrogen molekullarını götürəcəkdir.

Düzdür?

Məsələn, əgər məhlulda
1 mol hidrogen molekulları

varsa və buna 1 mol
natrium hidroksid

əlavə etsəniz, bunların
hamısı onların hamısıyla

reaksiya girəcəkdir.

OH-lar H-lar ilə reaksiya
girərək su əmələ gətirəcək

və onların hər ikisi
məhlulda yoxa çıxacaqdır.

Əslində, yox olmurlar,
hamısı suya çevrilir.

Bütün bu hidrogenlər gedəcək,
ya da ən azından başlanğıcda

orda olan hidrogenlər.

Hidrogenlərin 1 molu yox olacaq.

Bəs bu reaksiyada nə baş
verməli idi? Bunun bir tarazlıq

reaksiyası olduğunu bilirik.

Tarazlıq reaksiyası olduğu və ya zəif əsas

olduğu üçün hidrogenlər azaldıqca

HA-nın çox hissəsi bu
iki məhsula çevriləcək və

bir növ itirilən hidrogenləri
bərpa edəcək.

Burada hətta hesablama da edə bilərsiniz.

İlkin olaraq hidrogen azaldıqca,

tarazlaşma daha da sürətlənəcək.

Amma HA azalacaq.

A isə artacaq.

Sonra bu da az miqdarda azalacaqdır.

Çünki oraya natrium hidroksid qoyduqda

bütün hidrogənləri götürəcək.

Amma burada belə bir şey var ki, bunu

ehtiyat hidrogen tutumu
olaraq düşünə bilərsiniz.

Bunlar yox olanda zəif əsas

daha çox ayrılacaq.

Tarazlıq bu istiqamətdə
(sağa) hərəkət edəcək və

dərhal bunların
hamısını götürəcək.

Amma tarazlıq bu istiqamətdə olanda

hidrogenin çox hissəsi əvəz olunur.

Natrium hidroksidi suya əlavə etsəm,

nə baş verər, sizcə?

Yəni, NaOH suda məhlulunu hazırlasam,

o, suda tamamən natrium kationlarına və

hidroksid anionlarına ayrılacaq.

Yəni, əlavə etdiyim natrium hidroksidin

molunu artırdıqda OH-ın miqdarı da

dərhal artır və beləcə,

pH-ı artırmış oluruq, düzdür?

Yadınıza salın.

OH miqdarını artırdıqda,

pOH azalırdı, düzdür?

Çünki, bu mənfi loqarifmadır.

OH artsa, pOH azalacaq

və pH artacaq.

Bununla da daha əsasi olur.

Və yüksək pH da çox əsasi deməkdir.

Əgər bundan bir mol
varınızdırsa, pH 14 olacaq.

Əgər güclü əsas yox, güclü turşunuz varsa,

pH 0 olacaq.

Ümid edirəm ki, artıq bu mövzu
ilə az da olsa tanış oldunuz,

lakin əgər qarışdırırsınızsa,

logarifmalarla çalışsanız,
bunu əldə edəcəksiniz.

Mövzuya geri dönək,
əgər bunu suda etsəniz,

çox yüksək pH əldə edəcəksiniz, çünki

OH-ın qatılığı çox artır.

Amma əgər natrium hidroksidi,

zəif turşu və onun birləşmiş əsasından

ibarət olan məhlula əlavə etsəniz,

nə baş verəcək?

Əlbəttə, bu reaksiyaya
girib bütün hidrogenləri

götürəcək.

Buradakı əlavə hidrogen artığı isə

çoxlu hidrogenlə
təmin edir.

Bu, çoxlu itkini bərpa edəcək.

Ona görə də, mahiyyətcə
təzyiq çox da pis deyil.

Və natrium hidroksidi suya əlavə edəndə

pH-ı artırmış olacaqsınız.

Burada çoxlu itki hesabına
pH-ı artıracaqsınız.

Gələcəkdəki videolarda pH-ın nə qədər az

artdığını hesablayacağıq.

Amma düşünə bilərsiniz ki, bu bir növ

pH üçün amortizatordur.

Baxmayaraq, güclü əsası məhlula atsaq da,

pH gözlədiyimiz kimi

artmadı.

Başqa yolla
edə bilərsiniz.

Əgər eyni reaksiyanı sadə reaksiya kimi

yazsam-- xatırlayın, bu eynidir.

Bunu A mənfi kimi yazdım,
birləşmiş əsasını yazdım.

A mənfi, ətrafdakı suda məhluldan

suyu çəkən

birləşmiş əsasla tarazlıqdadır.

Etdiyimiz hər şey

suda məhlulda baş verir.

Əbəttə ki, götürülən su

OH-a ayrılmayacaq.

Bunlar sadəcə ekvivalent reaksiyalardır.

Bunu turşu reaksiyası kimi yazıram.

Bunu isə əsasi reaksiya kimi.

Lakin onlar eynidirlər.

İndi.

Əgər məhlula güclü
turşu əlavə etsə idik,

nə baş verərdi?

Xlorid turşusunu
məhlula əlavə edirəm.

Xloridi, məhlul olmadan
eləcə suya əlavə etsəniz,

o tamamilə çoxlu hidrogen və

xlor anionlarına dissosiasiya edəcək

və dərhal məhlulu çox turş edəcəkdir.

Siz çox aşağı pH əldə edəcəksiniz.

Əgər sizdə bunun 1 molu
varsa, qatılıq 1 mo/l idisə,

pH 0 olacaq.

Bəs xorid turşusunu bu
məhlula əlavə etsək,

nə baş verər?

Bu, zəif əsas və onun

birləşmiş zəif turşusu olandır?

Xlorid turşusundan dissosiasiya olunmuş

bütün hidrogen protonları
burdakı OH-lar ilə

reaksiya girər

və bir-birilərini neytrallaşdırar.

Onlar birləşib suya çevriləcəklər və

məhlulun bir hissəsi olacaqlar.

İlkin olaraq OH aşağı düşür,

amma burada zəif əsas ehtiyatınız var.

Le-Şatelye prinsipi deyir ki,

OH-ın ümumi qatılığını azaldan
gərginləşdiricimiz varsa,

reaksiya o təzyiqi xaric etmək

istiqamətində gedir.

Yəni, reaksiya bu istiqamətdə gedir.

Belə ki, zəif əsasın çox hissəsi
zəif turşuya çevrilir

və daha çox OH əmələ gətirir.

Xloridi məhlula əlavə etdiyiniz zaman pH

gözlədiyiniz qədər düşməz.

pH aşağı olacaq, amma sonra bu,

sudan çoxlu hidrogen götürəcək və daha çox

OH istehsal edəcək.

Bunu belə düşünə bilərsiniz,

güclü turşunun və ya əsasın
məhlula göstərəcəyi təsir

bir növ maneəyə bənzəyir.

Bu, bufer məhlul adlanır.

Çünki o turşuluğu qoruyur.

Məhlula güclü əsas əlavə etdiyinizdə

pH dərhal artır.

Yəni, turşuluq kəskin şəkildə azalır.

Lakin güclü əsası
bufer məhluluna əlavə etsəniz,

Le-Şatelye prinsipinə görə,

pH çox da dəyişməyəcək.

Eyni şey.

Əgər eyni buferə turşu əlavə etsəniz,

pH gözlədiyiniz kimi çox təsir etməyəcək.

Əgər suya turşu əlavə etsəniz,
tarazlıq reaksiyasına görə,

itirdiyiniz miqdar OH bərpa olunur,

və ya əsas əlavə edirsinizsə,

itirdiyiniz miqdards hidrogen
yenilənəcəkdir.

Buna görə
bufer adlanır.

Bu, maneə yaradır.

Bu, məhlulun pH-na sabitlik verir.

Buferin tərifi belədir ki,
bufer məhlul tarazlıqdakı zəif turşu ilə

onun zəif birləşmiş əsasının məhluludur.

Bufer budur, ona görə bufer adlanır ki,

pH-ı bir şəkildə qoruyur.

Bu, məhlulun turşuluğu üçün

bir növ amortizatordur.

Gəlin indi bufer məsələlərinə baxaq,

bu, həqiqətən, elə
zəif turşu hesablamalarıdır.

Əgər yenidən reaksiyanı yazsaq,

HA tarazlıqdadır.

Hər şey suda məhluldadır.

Hidrogen və onun birləşmiş əsası var.

Bunun üçün tarazlıq sabitinin
olduğunu bilirik.

Bir çox videoda etmişik bunu.

Tarazlıq sabiti hidrogen protonlarının

qatılığı vurulsun birləşmiş

əsasın qatılığına bərabərdir.

Qatılığın molyarlıq olduğunu bilirsiniz.

Hər litrdə mol, bölünsün

zəif turşunun qatılığı.

İndi.

Gəlin hidrogenin qatılığı üçün həll edək.

Etmək istədiyim şey
düsturu başa düşməkdir,

bu düstur Hendersen-Hasselbax
düsturu adlandırılır.

Bir çox kitabda bunu
əzbərləməyiniz qeyd olunur,

məncə, ehtiyac yoxdur.

Məncə, formulu özünüz də bu tip

sadə fərziyyələrlə qura bilərsiniz.

Hidrogen üçün bunu həll edək,

pH və başqa şeylər arasındakı
əlaqəni bu düstur ilə

həll edə bilərik.

Hidrogen üçün həll etmək istəyiriksə,

hər iki tərəfi bunun tərsinə vuraq.

Beləcə hidrogenin
qatılığını əldə edirsiniz.

Kt vurulsun-- hər iki tərəfi bunun

tərsinə vururam.

Vurulsun zəif turşunun qatılığı,

bölünsün zəif əsasın qatılığı,
bərabərdir hidrogenin

qatılığı.

Məntiqlidir.

İndi.

Hər iki tərəfin mənfi loqarifmini götürək.

Turşu tarazlıq sabiti vurulsun HA,

yəni zəif turşu bölünsün zəif əsasın

mənfi loqarifması, hidrogenin
qatılığının mənfi loqarifmasına

bərabərdir.

Bu bizim pH-mızdır, düzdür?

Hidrogenin qatılığının
mənfi loqarifması elə

pH deməkdir.

p və H-ı müxtəlif rənglərdə yazacam.

Siz p-nin mənfi loqarifmanı
ifadə etdiyini bilirsiniz.

Mənfi loqarifma.

Bu qədər.

Əsas 10-dur.

Gəlin baxaq görək daha çox
sadələşdirə bilərik mi.

Belə ki, loqarifmik xüsusiyyətlər.

İki şeyin loqarifmasının vurmasının

bu ikisinin ayrılıqda
loqarifmalarının cəminə

bərabər olduğunu bilirik.

Belə sadələşdirə bilərik ki,
Kt-nin mənfi loqarifması çıxılsın,

zəif turşunun qatılığı bölünsün
onun birləşmiş əsasının

qatılığının loqarifması.

Bu, pH-a bərabərdir.

Zəif turşunun pKt-si tarazlıq sabitinin

mənfi loqarifmasıdır.

Bu sadəcə pKt-dir.

HA bölünsün A-nın mənfi loqarifması.

Edəcəyimiz şey bunu müsbət etmək və bunu

mənfi 1 qüvvətinə yüksəltməkdir.

Elədir?

Bu da loqarifmanın başqa
xüsusiyyətidir və əgər

çaşdınızsa loqarifma
videolarına baxarsınız.

Mənfi 1 qüvvəti bunun tərsini bildirir.

Yəni deyə bilərik ki, üstəgəl
birləşmiş əsasın qatılığı

bölünsün zəif turşunun
qatılığının loqarifması

pH-a bərabərdir.

Bu da Henderson-Hasselbax

tənliyi adlanır.

Bunu əzbərləməyinizə ehtiyac yoxdur.

Əgər bunu əzbərləsəniz,
bir neçə saata

burada olanın müsbət olduğunu

unudacaqsınız.

A mənfini, ya da

HA-nı sürət, yoxsa məxrəcə qoyduğunuzu

unutsanız, bu pis olar.

Ən yaxşısı əsas fərziyyələrdən

başlamaqdır.

İnanın mənə.

Bu mənim sadəcə bir neçə dəqiqəmi aldı,

amma siz bunu kağızda sürətlə etsəniz,

bu tənliyi qurmaq

çox vaxtınızı almaz.

Bu, əzbərləməkdən daha yaxşıdır və

siz 30 yaşınızda belə unutmayacaqsınız.

Bəs bu düsturun faydası nədir?

Düstur, pH və pKt qiymətlərini
birbaşa əlaqələndirir,

pKt tarazlıq sabitidir, doğrudur?

Üstəgəl turşu və birləşmiş
əsasın nisbətlərinin

loqarifması.

Nə qədər çox birləşmiş əsas və
nə qədər az turşu varsa,

pH o qədər artacaq.

Düzdür?

Əgər bu artsa və bu azalsa,

pH artacaq.

Bu məntiqlidir,

çünki məhlulda əsas çoxdur.

Bunun əksi olsa isə pH azalacaq.