Roztwór buforowy powstaje wtedy, gdy w roztworze współistnieją w istotnych ilościach słaby kwas i jego sprzężona zasada (albo słaba zasada i jej sprzężony kwas). W zadaniu miesza się kwas fosforowy(V) H3PO4 z mocną zasadą NaOH, czyli zachodzi etapowe zobojętnianie.
Kwas fosforowy(V) jest kwasem wieloprotonowym, dlatego dodatek NaOH może prowadzić do powstania kolejnych form fosforanowych (sprzężonych zasad) w zależności od tego, ile moli NaOH dodano na 1 mol H3PO4. W praktyce oznacza to, że:
- gdy kwasu jest w nadmiarze – roztwór będzie miał odczyn kwasowy,
- gdy nastąpi częściowe zobojętnienie – można otrzymać układ buforowy (mieszanina form sprzężonych),
- gdy zasady jest w nadmiarze – roztwór będzie miał odczyn zasadowy.
Dlatego prawdziwe jest stwierdzenie: odczyn roztworu zależy od stosunku ilości użytych odczynników (kluczowo: od stosunku molowego).
Dlaczego pozostałe odpowiedzi są nieprawidłowe?
- "Powstanie roztwór o odczynie kwasowym." – to może być prawdą tylko w przypadku nadmiaru H3PO4. Bez podania proporcji nie można tego przesądzić.
- "Powstanie roztwór o odczynie zasadowym." – analogicznie, byłoby to prawdą przy nadmiarze NaOH, ale nie jest to jedyny możliwy przypadek.
- "Powstanie roztwór o odczynie obojętnym." – mieszanina może mieć pH bliskie 7 tylko w szczególnych warunkach; dodatkowo przy kwasie wieloprotonowym i układach buforowych pH zależy od składu i zwykle nie jest "z definicji" obojętne.
Wskazówka egzaminacyjna: gdy w pytaniu o pH nie ma danych liczbowych, a reagenty mogą występować w nadmiarze lub tworzyć parę sprzężoną, najczęściej poprawna jest odpowiedź podkreślająca zależność od proporcji.
