第四章缓冲溶液

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1、第四章缓冲溶液Buffersolution主讲：宋慧无机与物化教研室要点*掌握内容：缓冲溶液的概念、作用和组成；缓冲溶液的作用机制；缓冲溶液pH值的计算；缓冲容量的概念、影响因素及缓冲范围；缓冲溶液的配制的方法及计算。人体血浆中主要的缓冲系*了解内容：盐效应；肾和肺的调节作用。*难点：缓冲溶液pH值的计算；肾和肺的调节作用参考读物《普通化学原理》《大学化学》《无机及分析化学》《生理学》第一节缓冲溶液的基本概念0.1MHCl2drops0.1MNaOH2dropsUniversalpHindicatorpH=7H2OpH=7KH2PO4-Na2HPO40.1MHCl2drops0.1M

2、NaOH2dropsNeutralcolorAcidiccolorbasiccolor1、缓冲溶液定义具有抵抗外来的或本身化学反应中所产生的少量强酸或强碱的侵入或抵抗适当稀释而保持溶液pH值基本不变的溶液。KH2PO4－Na2HPO4HAc-NH4Ac、Na2CO3-NaHCO3BufferactionThesolutionhastheabilitytoresistchangesinpHupontheadditionofsmallamountsofeitheracidorbaseandalsocanbeproperlydilutedwithoutchanginginpH.[H2PO4

3、-]=CH2PO4-－[H3O+]CH2PO4-[HPO42-]=CHPO42-＋[H3O+]CHPO42-KH2PO4-Na2HPO4同离子效应H2PO4-H2OH3O+HPO42-++Na2HPO4HPO42-2Na++TheweakacidanditsconjugatebaseortheweakbaseanditsconjugateacidAsolutionthatcontainsappreciableamountsofbothaweakacid(base)anditsconjugatebase(acid)iscalledbuffersolution.Buffersyste

4、m(orbufferpair)2、缓冲溶液的组成Compositionofbufferedsolution由具有足够浓度的弱酸或弱碱的共轭酸碱对组成。共轭酸起抗碱作用，叫抗碱成分，而共轭碱起抗酸作用，叫抗酸成分组成缓冲溶液的共轭酸碱对称作缓冲系(buffersystem)或缓冲对(bufferpair)，在KH2PO4-Na2HPO4缓冲系中抗碱成分为H2PO4-，抗酸成分为HPO42-。3、缓冲溶液的组成类型1、弱酸＋共轭碱HAc－NaAc2、弱碱＋共轭酸NH3—NH4Cl3、多元酸酸式盐＋共轭碱KH2PO4－Na2HPO4缓冲溶液的缓冲作用机制Themechanismofacti

5、onofbufferHAc－NaAc缓冲溶液的抗酸抗碱机制HAc＋H2O⇌H3O＋＋Ac－结论：缓冲溶液的缓冲作用是以质子在共轭酸碱对之间的转移来实现的。OH-H+║H2OThemechanismofbufferactionofbuffersolutionistheprotontransferbetweentheconjugateacid-basepair.NH4Cl—NH3一、缓冲溶液pH值的计算公式pHclculationofbuffersolutionHenderson-Hasselbalchequation[HB][H3O＋][B－]第二节缓冲溶液的pH值②若溶液中HB与

6、B-以同体积单位下的n表示，则①HB在溶液中只少部分解离，且因B-的同离子效应，使HB几乎完全以分子状态存在根据n=cV，若取储备液c(B-)=c(HB)公式说明1、缓冲液pH值主要取决于弱酸的离解常数Ka2、当pKa一定时，pH值与缓冲比比值有关。当时，pH=pKa3、pKa为缓冲系中共轭酸的pKa值4、为近似公式，受离子强度影响须校正5、抗稀释作用IB、HB(notinsamepace)pHischangedslightlyThecorrectingofHenderson-Hasselbalchequation：校正因子，与I、共轭酸的Z有关Example0.10m

7、ol·L-1KH2PO4与0.05mol·L-1NaOH各50ml混合成缓冲溶液，假定混合溶液的体积为100ml，分别求此缓冲溶液近似和准确pH值。Abuffersolutionispreparedbyequalvolumeof0.10mol·L-1KH2PO4and0.05mol·L-1NaOH,assumethevolumeofthebuffersolutionis100ml，pleasecalculateapproximatelyandaccurat