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Saturday, 17 April 2021

Buffer Solution and Acid-Base

Buffer Solution
The solution, which maintains its pH constant or reserve acidic or basic nature even upon addition of Small amounts of acid or base, is called buffer solution. The ability of buffer solution to resist changes in pH on addition of acid or base is called buffer action.
हिंदी - जिस घोल में अम्ल या क्षार की मात्रा कम होने पर भी उसका pH स्थिर या आरक्षित अम्लीय या मूल प्रकृति बनाए रखता है, बफर समाधान कहलाता है। एसिड या बेस के अतिरिक्त पीएच में परिवर्तन का विरोध करने के लिए बफर समाधान की क्षमता को बफर एक्शन कहा जाता है।
मराठी - समाधान, ज्याने त्याचे पीएच स्थिर किंवा आरिडिक किंवा मूलभूत निसर्ग राखून ठेवते अगदी लहान प्रमाणात आम्ल किंवा बेस समाविष्ट केल्यावर, त्याला बफर सोल्यूशन म्हणतात. Acid किंवा base व्यतिरिक्त पीएचमध्ये होणार्‍या बदलांचा प्रतिकार करण्याच्या बफर सोल्यूशनच्या क्षमतेस buffer action म्हणतात.

Types of buffer solutions
(1) Acidic buffer [PH<7]
A buffer solution pH of which is less than 7 is called acidic buffer.
हिंदी - बफर pH 7 से कम है, उसे अम्लीय बफर कहा जाता है।
मराठी - 7 पेक्षा कमी असणाऱ्या बफर सोल्यूशन pH ला acidic buffer म्हणतात.
Weak acid + salt of the acid with strong base
e.g CH3COOH + CH3COONa; HC

(2) Basic buffer [pH>7]
A buffer solution having pH more than 7 is called basic buffer.
हिंदी - 7 से अधिक pH वाले बफर को basic buffer कहा जाता है।
मराठी - 7 पेक्षा जास्त pH असलेले बफर सोल्यूशनला बेसिक बफर असे म्हणतात.
Weak base + salt of the base with strong acid
e.g. NH4OH + NH4Cl, C6H5NH2, + C6H5NH3+CI-

Characteristics of a Buffer Solution
A buffer solution should exhibit following characteristics:
1) Buffer solutions possess a definite pH value.
हिंदी - बफर समाधान में एक निश्चित pH मूल्य होता है।
मराठी - बफर सोल्यूशनला निश्चित pH मूल्य असते.
2) Their pH value remains constant on keeping long or dilution.
हिंदी - लंबे या कमजोर रखने पर उनका pH Value स्थिर रहता है।
मराठी - त्यांचे pH Value लांब किंवा सौम्य ठेवण्यावर स्थिर राहते.
3) The pH value is not changed on the addition of a strong acid in acidic buffer and a strong base in basic buffer.
हिंदी - अम्लीय बफर में एक मजबूत एसिड और बुनियादी बफर में एक मजबूत आधार के अलावा pH value को नहीं बदला गया है।
मराठी - एसिडिक बफरमध्ये मजबूत एसिड आणि बेसिक बफरमध्ये मजबूत बेस जोडल्यामुळे pH value बदलले जात नाही.

Henderson's Equation for Buffer Solution
For acidic buffer;
pH=pKa + log[salt]/[acid]

For basic buffer;
pOH=pKb + log[salt]/[base]

pH+pOH=14

Buffer Capacity
Buffer capacity is quantitatively detined as the number of moles of acid or base added in 1L of solution to change the pH by unity.
हिंदी - बफर क्षमता को मात्रा के आधार पर एसिड या बेस के मोल की संख्या के रूप में परिभाषित किया जाता है, जिसे 1 एल के घोल में एकता द्वारा पीएच को बदलने के लिए जोड़ा जाता है।
मराठी - युनिटद्वारे पीएच बदलण्यासाठी सोल्यूशनच्या 1 एलमध्ये जोडलेल्या आम्ल किंवा बेसच्या मोल्सची संख्या म्हणून बफर क्षमता परिमाणवाचक परिभाषित केली जाते.

Buffer capacity = (number of moles of acid / base added to 1 L of buffer)/change in pH

Buffer capacity is maximum when
(a) [salt] = [acid], pH = pKa for acidic buffer
(6) [salt] = [base], pH = pKb for basic buffer

Greater the buffer capacity, larger is its capacity to resist the change in pH value.








Acids and Bases
An acid is that whose aqueous solution tastes sour, turns blue litmus red, neutralises bases and so on. On the other hand, the aqueous solution of a base tastes bitter, turns red litmus blue, neutralises acid and so on.
हिंदी - एक एसिड है जिसका जलीय घोल खट्टा स्वाद लेता है, नीले लिटमस को लाल कर देता है, आधारों को बेअसर करता है। दूसरी ओर, एक बेस स्वाद का जलीय घोल लाल लिटमस को नीला कर देता है, एसिड को बेअसर करता है।
मराठी - एसिड म्हणजे ज्याच्या जलीय द्रावणाला आंबट चव येते, निळा लिटॅमस लाल होतो, तळ अस्थिर होतो. दुसरीकडे, बेसच्या जलीय द्रावणाला कडू चव येते, लाल लिटमस निळा होतो, एसिड इत्यादि बनवते.

Acid-Base Indicators
An acid-base Indicator is a substance which possess one colour in acid solution and altogether different color in alkaline medium, i.e. its colour changes with pH. The selection of indicator for a given titration depends upon its range. Every indicator works only under specific pH range.
हिंदी - एसिड-बेस इंडिकेटर एक पदार्थ होता है जो एसिड के घोल में एक रंग का होता है और अल्कलाइन माध्यम में पूरी तरह से अलग रंग का होता है, यानी इसका रंग पीएच के साथ बदल जाता है। किसी दिए गए अनुमापन के लिए संकेतक का चयन उसकी सीमा पर निर्भर करता है। प्रत्येक संकेतक विशिष्ट पीएच रेंज के तहत ही काम करता है।
मराठी - एसिड-बेस इंडिकेटर एक पदार्थ आहे जो acidic द्रावणामध्ये एक रंग आणि अल्कधर्मी माध्यमात पूर्णपणे भिन्न रंग असतो, म्हणजे त्याचा रंग पीएचने बदलतो. दिलेल्या टायटोरेशनसाठी निर्देशकाची निवड त्याच्या श्रेणीवर अवलंबून असते. प्रत्येक सूचक केवळ विशिष्ट पीएच श्रेणी अंतर्गत कार्य करतो.

pH range and colour of different indicators
•(1) Phenolphthalein Indicator
Range of pH - 8.3 to 10.0
Colour (in acidic median) - Pink
Colour (in basic median) - Colourless

•(2) Methyl red Indicator
Range of pH - 4.2 to 6.2
Colour (in acidic median) - Red
Colour (in basic median) - Yellow

•(3) Methyl orange Indicator
Range of pH - 3.1 to 4.4
Colour (in acidic median) - Pink
Colour (in basic median) - Yellow

•(4) Litmus Indicator
Range of pH - 5.5. to 7.5
Colour (in acidic median) - Red
Colour (in basic median) - Blue

Indicators used in different Titrations
(1) Strong acid with strong base - Phenolphthalein Indicator
(2) Strong acid with weak base - methyl red indicator, methyl orange Indicator
(3) Weak acid with strong base - Phenolphthalein Indicator


Universal Indicator
It is a mixture of certain indicators in required proportion whiich show colour changes over a considerable pH range.
हिंदी - यह आवश्यक अनुपात में कुछ निश्चित संकेतकों का मिश्रण है जो काफी पीएच सीमा पर रंग परिवर्तन दिखाते हैं।
मराठी - हे आवश्यक प्रमाणात प्रमाणातील विशिष्ट निर्देशकांचे मिश्रण आहे जे पीएच परिक्षेत्रात रंग बदल दर्शविते.