## Verandering pH buffer

Met een berekening kunnen we aantonen hoe de pH van een bufferoplossing verandert door toevoeging van een 'niet te grote' hoeveelheid sterk zuur of sterke base.
Dit laten we zien in rekenvoorbeeld 1 aan de hand van de azijnzuur/acetaatbuffer uit het rekenvoorbeeld onder de knop 'pH buffer'.
In rekenvoorbeeld 2 laten we zien dat de pH-verandering van een bufferoplossing afhangt van de concentratie van de samenstellende componenten.

####

#### Rekenvoorbeeld 1

De azijnzuur/acetaatbuffer heeft pH = 4,74. We voegen 10 mL 1,0 M zoutzuur aan een liter van deze buffer toe.
In 10 mL 1,0 M zoutzuur bevindt zich 0,010 mol H3O+, dat aflopend reageert met Ac–onder vorming van HAc en H2O.
Het dissociatie-evenwicht verschuift naar links: er verdwijnt 0,010 mol Ac– en er komt 0,010 mol HAc bij.
De nieuwe pH wordt dan:

De pH verandert dus heel weinig.
Als we dezelfde hoeveelheid zoutzuur toevoegen aan 1,0 L oplossing van een sterk zuur met pH = 4,74,
[H3O+] = 1,7 × 10–5, dan wordt de pH:
[H3O+] = 1,7 × 10–5 + 0,010 = 0,010017 = 0,010 mol L–1
pH =2,00 en ΔpH = 2,74.
Door toevoeging van 0,010 mol NaOH stijgt de pH van de bufferoplossing met 0,09 tot pH = 4,83.
Als we dezelfde hoeveelheid NaOH toevoegen aan de oplossing van een sterk zuur met pH = 4,74, wordt de pH = 12,00 en ΔpH = 7,26.

####

#### Rekenvoorbeeld 2

Het effect van de concentratie van de samenstellende componenten van een bufferoplossing op de pH-verandering laten we zien aan de hand van onderstaande figuur:

Effect van concentratie van de buffercomponenten
Bron: Oxtoby, Principles of Modern Chemistry
In de figuur heeft de rode lijn betrekking op 100 ml HAc/Ac--buffer met concentraties 0,1 M. De blauwe lijn hoort bij dezelfde buffer met concentraties van 1,0 M.

We gaan de pH-verandering berekenen bij toevoegen van 40 mL 0,10 M NaOH.

Bij de buffer met concentraties van 0,10 M hebben we in het begin 10 mmol HAc en 10 mmol Ac-.

Er wordt 4 mmol OH- toegevoegd, zodat er uiteindelijk 6 mmol HAc en 14 mmol Ac- overblijven.

De pH wordt dan: 4,74 - log 6/14 = 5,11

Bij de buffer met concentraties van 1,0 M hebben we in het begin 100 mmol HAc en 100 mmol Ac-.

Na toevoegen van 4 mmol OH- blijft er over: 96 mmol HAc en 104 mmol Ac-.

De pH wordt dan: 4,74 - log 96/104 = 4,77