Bufer eritmalar Protolitik nazariya bo’yicha bufer eritmalar deb kuchsiz kislota (asos) va u bilan bog’langan asos(kislota) etarlicha yuqori kontsentratsiyali eritmalariga aytiladi. Masalan:
СН3СООН + СН3СООNа; NН3 + NН4СI; NаН2РО4 + Nа2НРО4;
Klassik nazariya bo’yicha bufer eritmalar-bu kuchsiz kislota va uning bir ismli tuzi yoki kuchsiz asos va uning bir ismli tuzi eritmalari, yoki ko’p protonli kislota tuzlari aralashmasidir.
Bufer eritmalar – eritma muhiti (pH) ini eritmaga oz miqdorda kuchli kislota yoki asos kiritilganda va suv bilan suyultirilganda doimiy holda o’zgartirmay saqlab turadi. Agar suvda eritilgan moddada suv molekulasiga nisbatan protono-donorlik xususiyati kuchsizroq bo’lsa, u holda eritilgan modda suvli eritmada asos xossasini namoyon qiladi:
СН3СООН + Н2О СН3СОО- + Н3О+ (3)
кисл.1 + асос.2 асос.1 + кисл.2.
NН3 + Н2О NН4+ + ОН- (4)
асос.1 + кисл.2 кисл.1 + асос.2.
Agar suvli eritmada suv molekulasiga nisbatan protono-donorlik xossasi kuchli bo’lgan boshqa eritilgan modda bo’lsa, u holda reaktsiyada suv emas balki ana shu modda ishtirok etadi:
CH3COOH+NH3CH3COO-+NH4+ kisl.1 + asos.2 asos.1 + kisl.2
Kislota har doim birinchi galda kuchliroq asos bilan reaktsiyaga kirishadi, asos esa kuchliroq kislota bilan reaktsiyaga kirishadi, shuning natijasida kuchsizroq kislota va kuchsizroq asos hosil bo’ladi. Protolitik nazariya bo’yicha har doim yangi asos va yangi kislota hosil bo’ladi.
Arrenius nazariyasi bo’yicha tuz va suv hosil bo’lar edi.
Har bir bog’langan juftning kislota-asos xossalarini umumiy holda xarakterlash mumkin emas, balki faqat aniq bir erituvchida,masalan xususiy holda suvda xarakterlash mumkin. Masalan(3) reaktsiya uchun muvozanat konstantasi ifodasini quyidagicha yozish mumkin:
Ka-sirka kislotasining dissotsilanish konstantasidir.
Ka-kattalikning qiymati kislota kuchining ushbu erituvchida (faqat shu erituvchida) gi qiymati haqida xulosa chiqarishga imkon beradi. Ka qiymati qancha katta bo’lsa zarrachaning kislota xossalari shuncha katta bo’ladi.
Bufer eritmaning effektiv ta’siri Sa:Sv nisbatning 10:1 dan 1:10 oralig’ida saqlanadi,ya’ni pH intervali:
pHpKa1 yoki pH14-pKv1 bo’ladi (6)
Har qanday bufer aralashma ma’lum bir miqdor kislota yoki ishqor qo’shilguncha pH ining doimiyligini saqlab turadi, ya’ni ma’lum bufer sig’imga ega bo’ladi.
1 l bufer eritmaning pH i ko’pi bilan bir birlikka o’zgarishi uchun unga qo’shish mumkin bo’lgan muayyan kontsentratsiyali (moll) kuchli kislota yoki ishqopHing eng ko’p miqdori bufer sig’imi deyiladi va u qo’yidagicha ifodalanadi:
dS-qo’shiladigan kuchli kislota yoki ishqorning kontsentratsiyasi. amaliy jihatdan ko’pchilik hollarda (faqat bundan juda suyultirilgan bufer eritmalar mustasno) bufer sig’imini aniqlashda qo’yidagi formuladan foydalaniladi:
Boshlang’ich kontsentratsiyalari tegishlicha Sa va Sv bo’ladigan kuchsiz kislota NA va u bilan bog’langan asos NaA tutgan eritmaning pH ini hisoblashni bitta kimyoviy muvozanatga ega bo’ladigan sistemada o’tkazish mumkin. Bunday eritmada qo’yidagi kimyoviy reaktsiyalar boradi:
NAQN2O N3OQQA- NaANaQQA- Bufer eritma komponentlari kontsentratsiyalari etarlicha yuqori bo’lgani uchun,bufer eritmadagi suvning dissotsilanishidan hosil bo’ladigan N3OQ ionlari kontsentratsiyalari e’tiborga olinmaydi.
Ko’pchilik hollarda Sa-X SaSvQXSvdeb olish mumkin,ya’ni A- ionlari muvozanat kontsentratsiyalarini qo’shilgan bog’langan asos NaA kontsentratsiyasiga teng deb olinadi. Kislota dissotsiyalanmagan molekulalarining muvozanat kontsentratsiyasini kislotaning dastlabki kontsentratsiyasiga teng deb olinadi, chunki qo’shilgan bog’langan asos (NaA) kislotaning dissotsilanishini kamaytiradi.
U holda (1) tenglama qo’yidagi ko’rinishga keladi:
qKa bundan x = h = Ka . Ca/Cв (2)
pH+ pKa -lgCa/Cв (3)
Lekin KaKBKH bo’lgan uchun (2) va (3) tenglamalarni qo’yidagicha tasvirlash mumkin.
(2)-(5) tenglamalar Genderson tenglamalari deyiladi va barcha bufer eritmalarda h va pH ni hisoblashda ishlatiladi.Yuqoridagi bufer eritmalari uchun Genderson tenglamalari quyidagicha bo’ladi.
