分析化学-酸碱缓冲溶液.ppt

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1、3.4酸碱缓冲溶液生理缓冲溶液人体液(37℃)正常pH为7.35-7.45。每人每天耗O2600L,产生CO2酸量约合2L浓HCl,除呼出CO2及肾排酸外,归功于血液的缓冲作用。血红蛋白:HHb-KHb血浆蛋白:HPr-NaPr氧络血红蛋白:HHbO2-KHbO2磷酸盐:H2PO4--HPO42-碳酸盐:H2CO3-HCO3-(1.35mmol·L-1—27mmol·L-1)pH=6.10+lg20=7.4013.4.1缓冲容量(p87)1L溶液中引入强碱或强酸的mol数与pH变化量的比值。2-pH曲线(p88)135791113pH2.884.768.88pKa10

2、86420102H+HAc+Ac-OH-0.1mol·L-1HAcAc-0.1mol·L-1强酸:H+=2.3[H+]≈2.3c(HCl)(pH<3)强碱:OH-=2.3[OH-]≈2.3c(NaOH)(pH>11)共轭体系:HA–A-HA–A-=2.3·c·x1·x03共轭体系缓冲容量的特点：（1）∝c,c增大,增大（2）[H+]=Ka(pH=pKa)时,max=0.575c（3）缓冲范围:pKa-1

3、1=0.04max43.4.2缓冲溶液的选择1.有较大的缓冲能力:c较大(0.01～1mol·L-1);pH≈pKa,即ca∶cb≈1∶14.5～68～10HAc—NaAc:pKa=4.76(pH4～5.5)NH4OH—NH3:pKb=4.75(pH)(CH2)6N4—(CH2)6N4H+:pKb=8.87(pH)2.不干扰测定(EDTA滴定Pb2+,不用HAc-Ac-)。5常用缓冲溶液(p89)缓冲溶液pKa缓冲范围氨基乙酸+HCl2.351.5～3.0氯乙酸+NaOH2.862～3.5甲酸+NaOH3.773～4.5HAc+NaAc4.764～5.5六次甲基四胺

4、+HCl5.134.5～6.0H2PO4-+HPO42-7.216.5～8三羟甲基甲胺+HCl8.217.5～9硼砂(H3BO3+H2BO3-)9.248.5～10NH4++NH39.258.5～1063.4.3缓冲溶液的配制方法1.按比例加入HA和A(NaAc+HAc,NH4Cl+NH3);2.溶液中[H+]大,加过量A-,溶液中[OH-]大,加过量HA;3.溶液中有HA,可加NaOH中和一部分,溶液中有A,可加HCl中和一部分;形成HA-A-共轭体系7配制缓冲溶液的计量方法方法1:(确定引入酸or碱)1.按所需pH求ca/cb:pH0=pKa+lg(cb/ca);2

5、.按引入的酸(碱)量△ca及pH变化限度计算ca和cb:3.据ca,cb及所需溶液体积配制溶液.8方法2:(确定引入酸or碱)1.分别计算pH0和pH1时的x(HA)、x(A)2.引入酸的量c(HCl)=△x(HA)×c总(引入碱的量c(NaOH)=△x(A)×c总)求出c总3.pH0时ca=c总×x(HA)cb=c总×x(A)9方法3:(引入酸碱均适用)1.根据引入的酸(碱)量求2.根据所需pH求总浓度c:=2.3c·x0·x13.按x0与x1的比值配成总浓度为c的缓冲溶液.10例3.17(p88)欲制备200mLpH=9.35的NH3-NH4Cl缓冲溶液，且使该溶液

6、在加入1.0mmol的HCl或NaOH时，pH的改变不大于0.12单位，需用多少克NH4Cl和多少毫升1.0mol/L氨水？[pKb(NH3)=4.75]11解又m(NH4Cl)=c·x(NH4+)·V·M(NH4Cl)V(NH3)=c·x(NH3)·V/c(NH3)12全域缓冲溶液-pH图02468101214pH0.1000.0750.0500.0250.000pKa:3,5,7,9,11五种弱酸c≈0.1mol/L,max=0.058Britton-Robinson缓冲溶液(H3PO4-HAc-H3BO3)133.4.4常用标准缓冲溶液(p91)标准缓冲溶

7、液的pH是实验测定的,用于校准酸度计。缓冲溶液pH(25oC)饱和酒石酸氢钾(0.034mol·kg-1)3.557邻苯二甲酸氢钾(0.050mol·kg-1)4.0080.025mol·kg-1KH2PO4+0.025mol·kg-1Na2HPO46.865硼砂(0.010mol·kg-1)9.180饱和氢氧化钙12.454143.5酸碱指示剂(p93)甲基橙MethylOrange(MO)(CH3)2N—(CH3)2N=—N=N—H=N—N——SO3-—SO3-OH-H++红3.1-----4.0(橙)------4.4黄pKa=3.