Inleiding tot de Scheikunde

Termen

• equivalentiepuntHet punt in een chemische reactie waarop chemisch equivalente hoeveelheden zuur en base zijn gemengd.
• conjugaatbaseDe soort die ontstaat na de donatie van een proton.
• conjugaatzuurDe stof die ontstaat wanneer een base een proton accepteert.
• conjugaatzuur-basenpaarTwee moleculaire entiteiten die van elkaar verschillen door een enkel proton.

Een bufferoplossing bevat meestal een zwak zuur en zijn geconjugeerde base. Wanneer H+ aan een buffer wordt toegevoegd, accepteert de geconjugeerde base van het zwakke zuur een proton (H+), waardoor het H+ wordt “geabsorbeerd” voordat de pH van de oplossing significant daalt. Op dezelfde manier, wanneer OH- wordt toegevoegd, zal het zwakke zuur een proton (H+) afstaan aan zijn geconjugeerde base, en zich zo verzetten tegen elke verhoging van de pH voordat het naar een nieuw evenwichtspunt verschuift. In biologische systemen voorkomen buffers de schommeling van de pH via processen die zure of basische bijproducten produceren om een optimale pH te handhaven.

Elk geconjugeerd zuur-base paar heeft een karakteristiek pH-bereik waar het werkt als een effectieve buffer. Het buffergebied ligt ongeveer 1 pH-eenheid aan weerszijden van de pKa van het geconjugeerde zuur. Het midden van de bufferzone is wanneer de helft van het zuur reageert op dissociatie en waar de concentratie van de proton-donor (zuur) gelijk is aan die van de proton-acceptor (base). Met andere woorden, de pH van de equimolaire oplossing van zuur (b.v. wanneer de verhouding van de concentratie van zuur en geconjugeerde base 1:1 is) is gelijk aan de pKa. Dit is het punt in de titratie dat halverwege het equivalentiepunt ligt. Dit gebied is het meest effectief voor het weerstaan van grote veranderingen in pH wanneer ofwel zuur ofwel base wordt toegevoegd.

Een titratiecurve toont visueel de buffercapaciteit aan. Het middelste deel van de curve is vlak omdat de toevoeging van base of zuur de pH van de oplossing niet drastisch beïnvloedt. Dit is de bufferzone. Zodra de curve zich echter buiten de bufferzone uitstrekt, zal deze enorm stijgen wanneer een kleine hoeveelheid zuur of base aan het buffersysteem wordt toegevoegd. Als er te veel zuur aan de buffer wordt toegevoegd, of als de concentratie te sterk is, blijven er extra protonen vrij en zal de pH sterk dalen. Dit effect toont de buffercapaciteit van de oplossing aan.

http://en.wiktionary.org/wiki/conjugate_base
Wiktionary
CC BY-SA 3.0.

http://en.wikibooks.org/wiki/Structural_Biochemistry/Buffer
Wikibooks
CC BY-SA 3.0.

http://en.wikipedia.org/wiki/Buffer_solution%23Buffer_capacity
Wikipedia
CC BY-SA 3.0.

Mark Hockenberry
CC BY-SA 3.0.