AP Chemistry

dung dịch đệmbuffer

bufferVietnamese: dung dịch đệm

Còn gọi:Also called: đệm · dung dịch buffer

Dung dịch đệm là hỗn hợp chứa một acid yếu và base liên hợp của nó, có khả năng chống lại sự thay đổi pH khi thêm acid hoặc base mạnh.A buffer is a mixture of a weak acid and its conjugate base that resists changes in pH when small amounts of strong acid or strong base are added.

Trực giác: Dung dịch đệm giống như tấm khiên hai mặt: mặt acid yếu trung hòa đòn tấn công base, mặt base liên hợp trung hòa đòn tấn công acid, triệt tiêu cả hai chiều xung lực để giữ thành trì (pH) nguyên vẹn.Intuition: A buffer works like a two-sided shield: the weak acid side absorbs an incoming base attack, the conjugate base side absorbs an incoming acid attack, and blows from either direction are blunted so the fortress wall (the pH) stands unchanged.

Công thức chínhKey formula

pH = pK_a + \log\frac{[A^-]}{[HA]}

Định nghĩa đầy đủFull definition1 phút đọc1 min read

Dung dịch đệm (buffer) chứa một acid yếu và base liên hợp, hoặc một base yếu và acid liên hợp, cùng ở nồng độ đáng kể. Acid của cặp trung hòa lượng nhỏ base mạnh; base của cặp trung hòa lượng nhỏ acid mạnh, nên pH biến đổi ít.

Đệm hiệu quả nhất khi pH gần $pK_a$ và hai thành phần gần bằng nhau; vùng hữu hiệu thường cách $pK_a$ không quá một đơn vị. Dung tích đệm tăng theo tổng nồng độ. Khi acid hoặc base thêm vào vượt khả năng trung hòa, đệm mất tác dụng.

A buffer contains a weak acid and its conjugate base, or a weak base and its conjugate acid, with both members present at appreciable concentrations. The acid member neutralizes small additions of strong base and the base member neutralizes small additions of strong acid, so the pH shifts only slightly.

Buffering is most effective when the pH is near $pK_a$ and the two components are nearly equal in concentration; the useful range usually extends no more than one unit on either side of $pK_a$ . Buffer capacity grows as the total concentration of the pair increases. Once the added acid or base exceeds what the pair can neutralize, the buffer fails.

Ký hiệuNotation

[\text{HA}]

[\text{A}^-]

K_a

\text{pH}

[\text{HA}]

[\text{A}^-]

K_a

\text{pH}

Giải nghĩa công thứcFormula breakdown1 công thức1 formula

\htmlClass{fp-2}{pH = \htmlClass{fp-1}{pK_a + \log\htmlClass{fp-0}{\frac{[A^-]}{[HA]}}}}

\htmlClass{fp-2}{pH = \htmlClass{fp-1}{pK_a + \log\htmlClass{fp-0}{\frac{[A^-]}{[HA]}}}}

Dùng tính pH hoặc tỉ lệ của đệm acid yếu–base liên hợp khi nồng độ hai thành phần vượt nồng độ $H^+$ tự do.Use this to find the pH of a weak acid–conjugate base buffer, or the ratio of its components, when both concentrations are much larger than the free $H^+$ concentration.

Trong đóWhere

pH

Độ pH của dung dịch đệm tại thời điểm xétpH of the buffer solution at the time considered

pK_a

-\log K_a

của acid yếu tạo thành phần đệm

-\log K_a

of the weak acid that makes up the buffer

[A^-]

Nồng độ mol của base liên hợp tại thời điểm xét — MMolar concentration of the conjugate base at the time considered — M

[HA]

Nồng độ mol của acid yếu chưa phân li tại thời điểm xét — MMolar concentration of the undissociated weak acid at the time considered — M

Hay hiểu saiCommon misconceptions3 ý · 1 phút đọc3 points · 1 min read

Lượng acid và base liên hợp bằng nhau không đồng nghĩa pH bằng 7.

Khi $[A^-]=[HA]$ , pH bằng $pK_a$ . Tỉ số logarithm là base liên hợp chia acid; nhiều base hơn đưa pH lên trên $pK_a$ , nhiều acid hơn đưa pH xuống dưới.

Không thay trực tiếp $pK_b$ vào phương trình Henderson–Hasselbalch.

Công thức này dùng $pK_a$ của acid liên hợp; dùng $pK_b$ sẽ cho kết quả sai.

Trong mô hình Henderson–Hasselbalch, pha loãng không kéo pH về 7.

Khi hai nồng độ cùng giảm theo một hệ số, tỉ số và pH gần như không đổi, nhưng dung tích đệm giảm.

Equal amounts of acid and conjugate base do not mean pH is 7.

When $[A^-]=[HA]$ , the pH equals $pK_a$ . The ratio inside the logarithm is conjugate base over acid, so excess base pushes the pH above $pK_a$ and excess acid pulls it below.

Never substitute $pK_b$ directly into the Henderson–Hasselbalch equation.

The equation is written in terms of the $pK_a$ of the conjugate acid, so using $pK_b$ gives a wrong answer.

Within the Henderson–Hasselbalch model, dilution does not drive the pH toward 7.

Scaling both concentrations down by the same factor leaves the ratio, and therefore the pH, essentially unchanged, although buffer capacity drops.

Mẹo phòng thiExam tips2 mẹo2 tips

Xác định acid và base liên hợp trước khi thay số.

Viết công thức rồi gắn từng lượng chất vào đúng vai trò để tránh đảo tỉ số hoặc dùng nhầm $pK_b$ .

Ước lượng pH so với $pK_a$ trước khi bấm máy.

Base liên hợp nhiều hơn thì pH cao hơn; acid nhiều hơn thì thấp hơn; bằng nhau thì bằng $pK_a$ . Sau đó kiểm tra rằng bạn đã cộng logarithm của tỉ số.

Identify which species is the acid and which is the conjugate base before plugging in numbers.

Write the equation first, then assign each amount to its proper role so you do not invert the ratio or reach for $pK_b$ .

Predict the pH relative to $pK_a$ before you touch the calculator.

More conjugate base means a higher pH, more acid means a lower pH, and equal amounts give exactly $pK_a$ ; then confirm that you added the logarithm of the ratio.

Tần suất trong đề AP ChemistryHow often it shows up on AP ChemistryThường xuyênVery common

Bạn nắm chắc chưa?Check your understanding

Quiz câu thật từ ngân hàng đềReal exam questions from our question bank

Vài câu thật gắn đúng khái niệm này, chấm ngay kèm giải thích từng đáp án — hệ thống ghi nhớ bạn nắm tới đâu.A few real questions on exactly this concept, graded instantly with an explanation for every choice — the system remembers how well you know it.

Tạo tài khoảnCreate an account

Học tiếp từ đâyKeep learning

Bài học chứa thuật ngữ nàyLesson that uses this termPhản ứng axit–bazơ và dung dịch đệmAxit & bazơ · khoácourse AP Chemistry

Bài học chứa thuật ngữ nàyLesson that uses this termTính chất dung dịch đệmAxit & bazơ · khoácourse AP Chemistry

Bài học chứa thuật ngữ nàyLesson that uses this termPhương trình Henderson–HasselbalchAxit & bazơ · khoácourse AP Chemistry

Cần trướcLearn firstcặp acid-base liên hợpconjugate acid–base pair (sắp có)(coming soon)

Dẫn tớiLeads tođường cong chuẩn độ pHtitration pH curve (sắp có)(coming soon)

Liên quanRelatedacid yếuweak acidphương trình Henderson–Hasselbalchhenderson-Hasselbalch equation (sắp có)(coming soon)hiệu ứng ion chungcommon-ion effect (sắp có)(coming soon)

Mục tiêu và lộ trình unit ai cũng xem được — làm bài tập và lưu tiến độ thì cần đăng nhập.Anyone can view a unit's goals and roadmap — sign in to do the exercises and save your progress.

Cùng chủ đềSame topic

basebase

Nguồn tham khảoReferences

[1]Chemistry The Central Science in SI Units 15th Expanded Global Edition. tr. 18–19, 24.