第四章-缓冲溶液ppt课件.ppt

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1、第四章缓冲溶液第一节缓冲溶液的基本概念第二节缓冲溶液pH值的计算第三节缓冲容量第四节缓冲溶液的配制第五节缓冲溶液在医学上的意义§4-1缓冲溶液的基本概念许多反应，往往都需要在一定的pH值条件下才能正常进行。如反应：M2++H2Y=MY+2H+要求在pH=7.0左右才能正常进行一、缓冲作用pH=3pH=0.091L纯水中(pH=7)+1mol·L-1HCl0.1mlpH=4pH=3+1mol·L-1NaOH0.1mlpH=101L含0.05molHAc和0.05molNaAc的溶液(pH=4.75)+1mol·L-1HCl10mlpH=4

2、.66pH=0.09+1mol·L-1NaOH10mlpH=4.84缓冲溶液：能够抵抗外来少量强酸、强碱或稍加稀释而保持pH基本不变的溶液。(buffersolution)HAc—NaAc体系同时大量存在Ac-+H3O+→HAc+H2O[H+]不会显著变化加少量强酸HAc+H2OH3O++Ac-Ac-是抗酸组分二、缓冲作用机理一对共轭酸碱对HAc+OH-→H2O+Ac-加少量强碱OH-[OH-]不会显著变化HAc是抗碱组分HAc+H2OH3O++Ac-H3O++OH-→2H2O[H+]不会显著变化缓冲溶液的的组成特征：HAcH++Ac-抗酸

3、组分抗碱组分缓冲对（系）一对共轭酸碱对同时大量存在三、缓冲对⒉酸式盐+次级盐NaHCO3—Na2CO3NaH2PO4—Na2HPO4…⒈弱酸+弱酸盐HAc—NaAcH2CO3—NaHCO3…⒊弱碱+弱碱盐NH3—NH4Cl…缓冲对的类型一对弱共轭酸碱对§4-2缓冲溶液pH值的计算一、缓冲公式HB+H2OH3O++B-缓冲比Ka=[H3O+][B-][HB]-C①+C③①HB+H2OH3O++B-③B-+H2OHB+OH-④H2O+H2OH3O++OH-②MBM++B-1.pH与缓冲系中的共轭酸的Ka值有关。NH3-NH4+，NH4+的pKa

4、H2PO4--HPO42-2.pH与缓冲比有关，缓冲比=1时，pH=pKa。H3PO4的pKa2二、计算缓冲溶液pH值例4-1将0.10mol·L-1的NaH2PO4溶液10.0ml和0.20mol·L-1的Na2HPO4溶液1.0ml混合，计算该混合液的pH值。解：H2PO4-H++HPO42-已知磷酸的Ka2=6.23×10-8=6.51例4-2将0.10mol·L-1盐酸溶液100ml与400ml0.10mol·L-1氨水溶液相混合，求混合后溶液的pH值（已知NH3的Kb=1.76×10-5）。解：NH3+H+NH4+=9.72§4-

5、3缓冲容量一、缓冲容量(bufferingcapicity)β△n：加入一元强酸或碱的物质的量△pH:pH的变化值单位:mmol·mL-1·pＨ-1mol·L-1·pＨ-1定义：单位体积缓冲溶液的pH值改变1个单位(pH=1)时，所需加入一元强酸(碱)的物质的量。意义：衡量缓冲能力大小的尺度。二、如何计算缓冲容量β关键是计算出加入少量一元强酸或强碱（△n）前后的PH值，从而计算出△PH。根据前后代入即得β例4-3用浓度均为0.20mol·L-1的HAc和NaAc溶液等体积比混合成10ml缓冲液，计算该缓冲液的pH值。若在该溶液中加入0.10

6、mol·L-1NaOH0.30ml，再计算该缓冲液的缓冲容量β(HAc的pKa=4.75)。解:⑴⑵加入NaOH后：△pH=pH2－pH1=4.78－4.75=0.03βdna(b):加入微小量的一元强酸(碱)物质的量；

7、dpH

8、:为缓冲溶液pH值的微小改变量。三、影响β的因素缓冲比一定时,c总越大,β越大。1.总浓度c总=[B-]+[HB]=c(B-)+c(HB)β＝2.303×ｃ总×[比/(比+1)2]2.缓冲比[B-][HB]缓冲比=1，pH=pKa,β最大c总一定时，β极大=0.576ｃ总β极大比=1β＝2.303×ｃ总×[比/(比+

9、1)2]稀释时，c总↓，β↓。三、影响β的因素缓冲范围：缓冲作用的有效区间(pKa－1＜pH＜pKa＋1)pH＝pKa±1大于10或小于1/10时缓冲容量就已很小一般认为不再具有缓冲能力§4-4缓冲溶液的配制作为测量溶液pH值时的参照标准目的标准缓冲溶液控制溶液pH值pH标准值饱和酒石酸氢钾(0.034mol•L-1)3.5570.05mol•L-1邻苯二甲酸氢钾4.0080.025mol•L-1KH2PO4－0.025mol•L-1Na2HPO46.8650.008695mol•L-1KH2PO4－0.03043mol•L-1Na2HPO4

10、7.4130.01mol•L-1硼砂9.18表4-6标准缓冲溶液的pH值(298K)一、配制方法⒈选择缓冲对pH∈(pKa±1)无干扰反应发生。⒉控制缓冲对的总浓度