《酸碱滴定法》PPT课件(I)

《《酸碱滴定法》PPT课件(I)》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、十七第五章酸碱滴定法第三讲第四节酸碱缓冲溶液缓冲溶液是指对体系的某种组分或性质起稳定作用的溶液。酸碱缓冲溶液对溶液的酸度起稳定的作用。酸碱缓冲溶液在分析化学中的应用是多方面的，就其作用可分为两类：一类是用于控制溶液酸度的一般酸碱缓冲溶液，这类缓冲溶液大多是由一定浓度的共轭酸碱对所组成。另一类是标准酸碱缓冲溶液，它是由规定浓度的某些逐级离解常数相差较小的单一两性物质，或由不同型体的两性物质所组成。十七第五章酸碱滴定法第三讲一、缓冲溶液pH的计算(一)一般缓冲溶液现以一元弱酸及其共轭碱缓冲体系为例来讨论。设弱酸(HA)的浓度为camol·L-1，共轭碱(NaA)的浓度为cbmol·L-1。对HA-

2、H2O而言PBE:[H+]=[OH-]+[A-]则[HA]=ca-[A-]=ca-[H+]+[OH-]对A--H2O而言PBE：[H+]+[HA]=[OH-]则[A-]=cb-[HA]=cb+[H+]-[OH-]将上二式代入：Ka=[H+][A-]/[HA]得：[H+]=Ka[HA]/[A-][H+]=Ka(ca-[H+]+[OH-])/(cb+[H+]-[OH-])十七第五章酸碱滴定法第三讲上式是计算一元弱酸及其共轭碱或一元弱碱及其共轭酸缓冲体系pH值的通式，即精确公式。上式展开后是一个含[H+]的三次方程式，在一般情况下使用时常作近似处理。1.如果缓冲体系是在酸性范围内（pH＜6）起缓冲作

3、用(如HAc-NaAc等)，溶液中[H+]>>[OH-]。则[H+]=(ca-[H+])/(cb+[H+])Ka或pH=pKa+lg(cb+[H+])/(ca-[H+])2.如果缓冲体系是在碱性范围内（pH＞8）起缓冲作用(如NH3-NH4Cl等)，溶液中[OH-]>>[H+]可忽略[H+]，则[H+]=Ka’(ca+[OH-])/(cb-[OH-])或pH=pKa’+lg(cb-[OH-])/(ca+[OH-])十七第五章酸碱滴定法第三讲3.若ca、cb远较溶液中［H+］和［OH-］大时，既可忽略水的离解，又可在考虑总浓度时忽略弱酸和共轭碱（或弱碱与共轭酸）的离解[H+]=Ka·ca/cbp

4、H=pKa+lgcb/ca(二)标准缓冲溶液前面曾讲到，标准缓冲游液的pH值是经过实验准确地确定的，即测得的是H+的活度。因此，若用有关公式进行理论计算时，应该校正离子强度的影响，否则理论计算值与实验值不相符。例如由0.025mol·L-1Na2HPO4和0.025mol·L-1KH2PO4所组成的缓冲溶液，经精确测定，pH值为6.86。十七第五章酸碱滴定法第三讲若不考虑离子强度的影响，按一般方法计算则得：pH=pKa2+lgcb/ca=7.20+lg0.025/0.025=7.20此计算结果与实验值相差较大。在标准缓冲溶液pH值的理论计算中，必须校正离于强度的影响。即以物质的活度代入公式进行

5、计算。a=γcγ-活度系数对于c≤0.1mol·L-1的稀电解质溶液；㏒γ=-0.50Z2[I1/2/(1+I1/2)-0.30I]I——离子强度，其定义为：I=(c1Z12+c2Z22+…cnZn2)/2溶液的Ｉ越大，γ值越小，离子活度与浓度之间的差值越大。当γ→１时，a≈c。十七第五章酸碱滴定法第三讲例１考虑离子强度的影响，计算0.025mol·L-1Na2HPO4—0.025mol·L-KH2PO4缓冲溶液的pH值。解：I=0.10mol/L十七第五章酸碱滴定法第三讲例2考虑离子强度的影响，计算0.05mol·L-1邻苯二甲酸氢钾（KHP）缓冲溶液的pH值。已知：pKa1=2.95,pK

6、a2=5.41。解：根据两性物质最简式可得式中酸常数为浓度常数。考虑离子强度影响，浓度常数与活度常数的关系为：故：于是：十七第五章酸碱滴定法第三讲故：I=1/2（0.050×12+0.050×12）=0.050mol/L于是：十七第五章酸碱滴定法第三讲二、缓冲容量和缓冲范围缓冲溶液是一种能对溶液酸度起稳定(缓冲)作用的溶液，如果向溶液加入少量强酸或强碱，或者将其稍加稀释时，缓冲溶液能使溶液的pH值基本上保持不变。也就是说，缓冲溶液只能在加入一定数量的酸碱，才能保持溶液的pH基本保持不变。1922年范斯莱克提出以缓冲容量作为衡量溶液缓冲能力的尺度。其定义可用数学式表示为：β＝db/dpH=-da

7、/dpH十七第五章酸碱滴定法第三讲β-缓冲容量;db、da-强碱和强酸的物质的量;dpH-pH改变值。公式的物理意义：为使缓冲溶液的pH值增加（或减小）1个单位所需加入强碱（酸）的物质的量。β越大，溶液的缓冲能力越大。可以证明：β=2.3cδHAδA-=2.3cδHA(1-δHA)βmax=2.3×0.5×0.5c=0.575c缓冲容量的影响因素：缓冲容量的大小与缓冲溶液的总浓度及组分比有关。总浓