第四章 缓冲溶液

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1、第四章缓冲溶液目的要求★掌握缓冲溶液概念、组成和作用机理。★掌握缓冲溶液的有关计算。★熟悉缓冲溶液的配制。★熟悉缓冲容量概念及影响缓冲容量大小的因素。★了解标准缓冲溶液，血液中的缓冲系。§4-1缓冲溶液及其缓冲组成一缓冲作用及缓冲溶液组成缓冲溶液对强酸、强碱或稀释的抵抗作用称为缓冲作用（bufferaction）。1.缓冲溶液的概念能抵抗外来少量强酸、强碱或稍加稀释，而能保持其pH基本不变的溶液，称为缓冲溶液（buffersolution）。1.酸（碱）—共轭碱（酸）2.缓冲溶液的组成NaHCO3——Na2CO3NH3·H2O——NH4ClH3PO4——Na3PO4非缓冲溶液N

2、a2HPO4——Na3PO4H3PO4——NaH2PO42.弱酸弱碱3.足够总浓度(c总在0.05—0.2mol/L范围内)4.浓度相差不能太大判断下列溶液是否为缓冲溶液?1.0.1mol/LHAc+0.1mol/LNaAc2.0.1mol/LHAc+0.1mol/LNaOH3.0.1mol/LHAc+0.05mol/LNaOH是否是4.0.05mol/LHAc+0.1mol/LNaOH否5.0.0010mol/LHAc+0.001mol/LNaAc6.0.0125mol/LHAc+0.1875mol/LNaAc否否一般采用如下方法组成缓冲液:弱酸（碱）（过量）+强碱（酸）例如

3、：HAc（过量）+NaOHNH3·H2O（过量）+HCl思考题：对H3PO4+NaOH分六种情况讨论组成缓冲对的情况；NaH2PO4NaH2PO4～H3PO4Na2HPO4～NaH2PO4Na2HPO4Na2HPO4～Na3PO4Na3PO4二.缓冲机制（机理）平衡左移H+没有明显升高Ac-消耗了一些HAc增加了一些Ac-抗酸成分平衡右移补充消耗的H3O+[H+]没有明显降低HAc抗碱成分§4-2缓冲溶液的pH值一.缓冲溶液pH的计算公式同离子效应缓冲对HB—NaB解释：缓冲溶液稍加稀释而pH保持不变注：1.公式推导时[B-]及[HB]是指平衡浓度;近似处理使计算pH值与实际p

4、H值有偏差2.对多元酸酸式盐及其次级盐的缓冲系要注意公式的内容;例如:H3PO4—NaH2PO4NaH2PO4—Na2HPO4Na2HPO4—Na3PO43.注意pKa的含义;例如:NH3—NH4Cl例1.将100ml0.50mol/LNH3.H2O与60ml0.50mol/LHCl混合（1）求此溶液pH值。（2）加入0.1克NaOH，求pH值。（3）加入1.5ml1mol/LHCl，求pH值。解：（1）50mmol30mmol反应初反应终30mmol20mmol（2）（3）例2.取0.1mol/L某一元弱酸50ml与20ml0.1mol/LKOH混合，将此溶液稀释至100ml

5、，测得该溶液pH为5.30，求一元弱酸的Ka。解：例3.H3PO4+NaOH分六种情况讨论各自pH值的计算公式。NaH2PO4～H3PO4NaH2PO4Na2HPO4～NaH2PO4Na2HPO4Na2HPO4～Na3PO4Na3PO4§4-3缓冲容量和缓冲范围一.缓冲容量缓冲容量β是用来衡量缓冲溶液缓冲能力的一个物理量，它与缓冲溶液加入的强酸强碱的物质的量成正比，与缓冲溶液的pH改变量成反比。1.定义使单位体积缓冲溶液的pH改变1个单位时,所需加入的强酸、强碱的物质的量。单位：mol/L·pH或mmol/L·pH2.影响缓冲容量的因素⑴当b/a一定时，C总越大,β也越大;⑵当

6、C总一定时，缓冲比越趋于1，β越趋于极大值；（3）曲线（1）、（6）无极大值二.缓冲范围缓冲比1/10～10pH值pKa-1～pKa+1例.下列各缓冲溶液，缓冲容量最大的是A.500ml中含有0.15molHAc和0.05molNaAcB.500ml中含有0.05molHAc和0.15molNaAcC.500ml中含有0.1molHAc和0.1molNaAcD.1000ml中含有0.15molHAc和0.05molNaAcE.1000ml中含有0.1molHAc和0.1molNaAc答案：C§4-4缓冲溶液的配制一.缓冲溶液配制方法实际中我们需要配缓冲溶液,一般分四步:1.选择

7、缓冲对例:欲配pH=4.5缓冲溶液,可选择(B)2.确定总浓度0.05～0.2mol/L3.计算缓冲比4.校正P58例4-5例题(1)选择缓冲系pH=5.00HAc的pKa=4.75选HAc—NaAc缓冲系(2)确定总浓度设取Vml0.1mol/L的NaAc则HAc为(100-V)ml根据将64ml0.10mol/LNaAc与36ml0.1mol/LHAc混合就可配pH=5.00的缓冲溶液例2.如要配置pH=5.10缓冲液100ml需在6mol/LHAc10ml中加入2mol/LNaOH多少