(医学)医学基础化学-第三章缓冲溶液

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1、第三章缓冲溶液ChapterThreeBufferSolution2021/7/12主要内容缓冲溶液的概念和缓冲作用原理第三章缓冲溶液（BufferSolution）缓冲溶液的pH值缓冲容量缓冲溶液配制缓冲溶液在医学上的应用2021/7/12【内容提要】一、缓冲溶液的缓冲作用和组成二、缓冲类型第一节缓冲溶液及缓冲作用原理2021/7/12实验1：25oC时，纯水的pH=7.00,在1L纯水溶液中加入0.01mol的强酸(HCl)或0.01mol强碱(NaOH)，溶液的pH发生了显著变化，改变了5个pH单位。结论：纯水易受外加少量强酸或

2、强碱的影响，pH发生显著变化。*纯水不具有抵抗外加少量强酸或强碱而使溶液的pH保持基本不变的能力。*第一节缓冲溶液及缓冲作用原理2021/7/12实验2：在1L含HAc和NaAc均为0.1mol·L-1溶液中加入0.01mol的强酸(HCl)，溶液的pH由4.75下降到4.66，仅改变了0.09个pH单位；若改加入0.01mol强碱(NaOH)，溶液的pH由4.75上升到4.84，也仅改变了0.09个pH单位；此混合溶液pH改变很小。如用水稍加稀释时，亦有类似现象，即HAc-NaAc溶液pH保持基本不变。结论：HAc-NaAc混合溶液

3、具有抵抗外加少量强酸、强碱或稍加稀释而保持溶液的pH基本不变的能力。第一节缓冲溶液及缓冲作用原理2021/7/121、缓冲溶液的概念（ConceptofBufferSolution)能抵抗少量强酸、强碱和水的稀释而保持体系的PH值基本不变的溶液称缓冲溶液（BufferSolution）。缓冲溶液对强酸、强碱或稀释的抵抗作用叫做缓冲作用（Bufferaction）.第一节缓冲溶液及缓冲作用原理2021/7/12第一节缓冲溶液及缓冲作用原理较浓的强酸、强碱也具有缓冲作用*，但实际上很少作为缓冲溶液使用。通常我们所说的缓冲溶液，一般是由足够

4、浓度的共轭酸碱对的两种物质组成。2021/7/12第一节缓冲溶液及缓冲作用原理2、缓冲作用原理缓冲物质是由一种共轭酸（质子给予体）和相应的共轭碱（质子接受体）组成的混合物，在溶液中存在着如下的质子转移平衡：A+H2OB+H+例：HAcH++Ac-NaAc=Na++Ac-largelittlelarge2021/7/12（1）加入少量强酸（Addingasmallamountofacid）当向混合溶液中加入强酸时，溶液中的H3O+浓度增加，但Ac-能接受H3O+的质子，转变成HAc，使平衡向左移动。由于加入的强酸量比较少，大量的Ac-仅

5、少部分与H3O+反应，达到新的平衡时，Ac-的离子略有降低，HAc分子的浓度略有升高，而H+浓度几乎没有升高，所以溶液的pH值基本保持不变。Ac-叫做抗酸成分。第一节缓冲溶液及缓冲作用原理2021/7/12（2）加入少量强碱（Addingasmallamountofbase）当向混合溶液中加入强碱时，溶液中的OH-浓度增加，OH-与H3O+反应生成H2O，从而使H3O+减少，使平衡向右移动，促使HAc离解生成H3O+。与OH-反应所消耗的H3O+由HAc离解生成H3O+来补充，达到新的平衡时，HAc的浓度略有降低，Ac-离子的浓度略有

6、升高，而H3O+浓度几乎没有降低，所以溶液的pH值基本保持不变。HAc叫做抗碱成分。第一节缓冲溶液及缓冲作用原理2021/7/12（3）稀释（Dilution）当缓冲溶液稀释时，H3O+离子的浓度改变不大，其原因是稀释了共轭酸和共轭碱相同的倍数。第一节缓冲溶液及缓冲作用原理3、缓冲系类型（CompositionandTypeofbuffersolution）对于其它类型的缓冲溶液与HAc–NaAc所组成的缓冲溶液类似。由一种共轭酸和相应的共轭碱组成的缓冲溶液，在溶液中都存在着如下的质子转移平衡：A+H2OB+HO3+2021/7/12

7、抗酸时，消耗共轭碱，平衡向左移动，同时产生共轭酸；抗碱时，消耗共轭酸，平衡向右移动，同时产生共轭碱。因此，溶液的pH值保持基本不变。像这种弱酸及其共轭碱组成的混合液，只要具有足够的浓度，就具有缓冲作用。A称为抗碱成分，B称为抗酸成分，这两种成分合称缓冲系（buffersystem）或缓冲对（bufferpair）。第一节缓冲溶液及缓冲作用原理2021/7/123、缓冲系类型（CompositionandTypeofbuffersolution）（1）弱酸及其它的共轭碱（盐）组成的缓冲系[Weakacidanditsconjugateb

8、ase(salt)]HAc-NaAc,H2CO3-NaHCO3Z=0,A0-B-（2）弱减及其它的共轭酸（盐）组成的缓冲系[Weakbaseanditsconjugatebase(salt)]NH3·H2O-NH4Cl，