Dung dịch đệm – vì sao pH hầu như không đổi?

Mở rộng bài cân bằng trong dung dịch nước và pH (chủ đề Cân bằng hóa học, Hoá học 11, Chương trình GDPT 2018). Dung dịch đệm chứa một acid yếu và base liên hợp của nó với lượng đáng kể; H⁺ thêm vào bị base liên hợp giữ lại, OH⁻ thêm vào bị acid yếu trung hòa, nên pH gần như không đổi cho đến khi một thành phần gần hết. pH được tính chính xác từ cân bằng điện tích và so sánh với công thức Henderson–Hasselbalch pH = pKa + lg([A⁻]/[HA]). Chọn hệ đệm, tổng nồng độ và tỉ lệ dạng base/dạng acid, rồi bấm các nút +1 giọt, +10 giọt HCl hoặc NaOH (mỗi giọt 0,05 mL dung dịch 2 M) hay chạm vào nửa trái/phải của hình. Cả hai cốc nhận cùng lượng acid hoặc base: máy đo pH và màu chỉ thị vạn năng đổi mạnh ở cốc nước cất nhưng gần như đứng yên ở cốc đệm. Đồ thị pH theo số giọt cho thấy vùng đệm pKa ± 1 và điểm hệ đệm hết khả năng đệm; chọn hệ đệm máu để thấy vì sao pH máu giữ ở khoảng 7,4. Câu hỏi gợi ý: – Vì sao một giọt HCl làm pH nước cất giảm mạnh còn pH dung dịch đệm hầu như không đổi? – Tăng tổng nồng độ đệm thì khả năng đệm thay đổi thế nào? pH ban đầu có đổi không? – Hệ đệm máu (tỉ lệ HCO₃⁻/H₂CO₃ = 20) chống lại acid tốt hơn hay chống lại base tốt hơn?