Dung dịch đệm là dung dịch có pH không biến đổi (hoặc biến đổi ít) trong các trường hợp:
1. Khi pha loãng;
2. Khi thêm vào một lượng nhỏ axit hoặc bazơ. Dung dịch đó có nồng độ axit và bazơ liên
hợp với nó cao và xấp xỉ bằng nhau là tốt nhất.
Ảnh hưởng của sự pha loãng: Giá trị pH của dung dịch đệm thực tế không thay đổi khi pha loãng.
Ví dụ: pH của dung dịch chứa 0,400 M axit focmic và 1,00 M natri focmiat bằng bao nhiêu? Tính pH của dung dịch khi pha loãng 50 lần?
Nồng độ của ion hiđro trong dung dịch đó được xác định bằng cân bằng của phản ứng:
H2O + HCOOH ↔ H3O+ + HCOO– hằng số cân bằng của cân bằng đó là:
Từ đó: [H3O+] = 7,08.10–5 mol/l → pH = –log(7,08.10–5) = 4,15 Sau khi pha loãng 50 lần:
CHCOOH = 0,400/50 = 8,00.10–3 M CHCOONa = 1,00/50 = 2,00.10–2 M
Nếu giả thiết rằng, hiệu số [H3O+] – [OH–] nhỏ so với CHCOOH và CHCOONa ta có:
[H3O+] = 7,08.10–5 mol/l; pH = 4,15.
Kết luận: Giá trị pH của dung dịch đệm hầu như không thay đổi khi pha loãng 50 lần.
Thêm axit và bazơ vào dung dịch đệm: Khả năng của dung dịch đệm giữ không đổi giá trị
pH khi thêm axít hoặc bazơ.
Ví dụ: Hãy tính xem pH biến đổi như thế nào nếu thêm vào 400 ml dung dịch đệm chứa
NH3 0,200 M và NH4Cl 0,300 M. 1. 100 ml NaOH 0,0500 M; 2. 100 ml HCl 0,500 M.
Chúng ta tính giá trị pH ban đầu, khi giả thiết rằng: [NH3] = 0,200 M
[NH4]+ ≈ [NH4Cl] = 0,300 M
Kết luận: pH của dung dịch đệm khi thêm axít hoặc bazơ thay đổi không đáng kể. Dung dịch đệm có khả năng ổn định pH của dung dịch khi thêm axít hoặc bazơ.