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1、第四节 缓冲溶液营养学专家指出，碱性食物对大鱼大肉的现代人来说多有裨益，但这跟食物的酸碱度没有多大关系，其好处在于被归类为“碱性”的食物普遍含有现代人所缺乏的营养物质，食物的酸碱度本身对人体酸碱度及健康影响甚微。1食物本身是酸性或碱性,不代表摄入体内的PH值是一定的。林秀红说,多数碱性食物摄入体内表现为碱性,但也有的碱性或降低,甚至变为酸性。以牛奶为例,钙离子燃烧之后的灰分,遇水生成氢氧化物,是强碱。可是在人体中,90%以上的钙都是以固体的形式存在,碱性虽强,却体现不出来。 同理,肉类属于呈酸性食物,其主要
2、营养成分是蛋白质。蛋白质中的氮元素在我们体内则大部分以氨基酸的形式存在,并且是很多生物碱的中心原子,那么在体内它可以起到提高pH值的作用。肉本身是酸性的,但多数进入体内的酸性很小,甚至变为碱性。2实验样品1：0.10mol·L-1NaCl溶液样品2：含HAc和NaAc均为0.10mol·L-1的混合溶液操作：滴加强酸HCl至c(HCl)=0.010mol·L-1观察现象：pH的变化一、缓冲溶液的组成和作用原理30.10mol/LNaCl溶液NaCl溶液中加入0.010mol/HCl，溶液的pH由7变为2，Δp
3、H=50.10mol/LHAc-0.10mol/LNaAc溶液0.10mol/LHAc-0.10mol/LNaAc溶液溶液中加入0.010mol/LHCl，溶液的pH由4.75变为4.74，ΔpH=0.014结论HAc-NaAc混合溶液具有抵抗外来少量强酸、强碱而保持pH基本不变的能力。51.定义能够抵抗外加少量酸碱或水的稀释，而保持pH基本不变的溶液称为缓冲溶液。2.组成抗碱组份——抗酸组分弱酸及对应的盐HAc──NaAc弱碱及对应的盐NH4Cl──NH3·H2O酸式盐及其次级盐溶液NaH2PO4──Na2
4、HPO4缓冲溶液具有缓冲作用，是因为缓冲溶液中含有共轭酸碱对的两种物质，即抗碱组分和抗酸组分，通常把这两种组分称为缓冲对或缓冲系。6(1)弱酸及其对应的盐—以HAc-NaAc缓冲体系为例存在共轭酸碱对HAc-Ac-Ac-是共轭碱，结合质子HAc是共轭酸，释放质子解离平衡：HAcH++Ac-NaAcNa++Ac-NaAc是强电解质完全解离，HAc为弱酸，有同离子效应，降低了HAc的解离度，使HAc仅发生微弱解离。在混合溶液中cHAc（来自弱酸）和cAc-（主要来自NaAc）都较大，存在HAc的解离平衡。3.作用
5、原理7加入少量OH-，它与H+结合生成水，平衡向右移动。HAc+H2OH3O++Ac-+OH-H2O加入少量H+，它与Ac-结合生成HAc，平衡向左移动;8抗酸成分抗碱成分CO2+H2OB-共轭酸共轭碱H2CO3H++HCO3-H+9抗酸离子反应方程式：Ac-+H+HAc在HAc-NaAc缓冲体系中加入少量酸（如盐酸）时，溶液中大量的Ac-与H+结合生成HAc，同时其解离平衡左移。当建立新平衡时，cHAc略有增加，cAc-略有减少，而溶液中cH+几乎不变。所以NaAc是缓冲溶液的抗酸成分。抗碱离子反应方程式：
6、OH-+HAcAc-+H2O在该缓冲体系中加入少量强碱，增加的OH-与溶液中的H+结合生成H2O，H+浓度的减少使得HAc的解离平衡右移，以补充H+的减少。建立新平衡时，cHAc略有减少，cAc-略有增加，而溶液pH几乎不变。所以HAc是缓冲溶液的抗碱成分。10当加水稀释时，溶液中的cH+减少，而解离度增加，补充了cH+的减少，因而pH维持相对稳定。当加入大量的酸、碱，溶液中的HAc或Ac-消耗殆尽，就不再具有缓冲能力。所以缓冲溶液的缓冲能力是有限的。如果外界条件的改变超过了该溶液的缓冲能力，则溶液的pH不再
7、维持稳定。(2)弱碱及其对应的盐—自学(3)多元酸的酸式盐及其对应的次级盐—自学11二、缓冲溶液pH值的计算对于弱酸及其盐体系：HA+H2OA-+H3O+上式称为亨德森-哈塞巴赫方程，又称缓冲公式。式中，HA是弱电解质，加之共轭碱(A-)的同离子效应，致使HA的解离度更小，故平衡时：缓冲比c(HAc)≈cac(Ac-)≈cb12上式又可近似为：缓冲溶液的pH取决于缓冲对中弱酸的解离常数Ka和和缓冲液中的缓冲比；对于同一缓冲溶液，Ka相同，其pH只取决于缓冲比。当缓冲比等于1（即cb=ca）时，缓冲溶液的pH=
8、pKa。13【例】等体积的0.2mol/LHAc与0.2mol/LNaAc混合，计算其pH值。（已知HAc的pKa=4.75）pH=4.75+lg（0.1/0.1）=4.75解：由公式答：0.2mol/LHAc与0.2mol/LNaAc混合液的pH值为4.7514解：(1)原缓冲溶液的pH为：【例】在100mL浓度各为0.10mol/L的HAc和NaAc缓冲溶液中，加入0.1mL1mol/L的HCl
