§ 9. Равновесия в водных буферных растворах слабых кислот в присутствии солей этих кислот
Если к раствору слабой кислоты
прибавлять малыми порциями ее соль
, то будет наблюдаться постепенное изменение концентрации ионов водорода и можно получить растворы с различными значениями
(или соответственно
). Для вычисления
в смесях слабой кислоты и ее соли можно воспользоваться следующими рассуждениями.
Для слабой кислоты
При добавлении к этой кислоте сильного электролита
концентрация иона
увеличится за счет анионов, образующихся при диссоциации
. Так как сильный электролит практически диссоциирует полностью, то концентрация его аниона может быть приравнена к конс центрации соли, т. е.
Таким образом, общая концентрация аниона равна сумме:
, но так как
, то можем написать:
Равновесная концентрация недиссоциированных молекул слабой кислоты равна:
Решив указанное выше уравнение в отношении
и подставив в него значения
, получим:
Если принять во внимание, что
величина малая по сравнению с
и
, то можно написать:
Из выведенной формулы следует, что концентрация ионов водорода в буферных растворах, представляющих собой смесь слабой кислоты и ее соли, зависит не только от концентрации самой кислоты и величины ее константы электролитической диссоциации, но и от концентрации ее соли. Чем больше концентрация соли, тем меньше
в таких растворах.
Следовательно,
в таких растворах зависит не от абсолютных количеств, а от соотношения концентраций кислоты и ее соли.