分析化学第3章缓冲溶液ppt课件.ppt

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1、3.4缓冲溶液3.4.1缓冲溶液的定义与种类3.4.2缓冲溶液的pH计算3.4.3缓冲容量、缓冲指数、及有效缓冲范围3.4.4缓冲溶液的选择3.4.5标准缓冲溶液buffersolution讨论3.4.1缓冲溶液的定义与种类定义缓冲溶液是指具有稳定某种性质的溶液体系。pH缓冲溶液具有稳定体系酸度的特性。分类1.浓度较大的弱酸或弱碱及其共轭酸碱对。2.浓度较大的强酸或强碱。由Camol/LHB和Cbmol/LB-构成的共轭酸碱平衡：H+OH-使pH稳定在一个较窄的范围。缓冲溶液的作用机制高浓度强酸强碱则是因为本身浓度大对少量的酸或碱的加入不敏感而达到稳定pH值的作用的。Plotsof

2、pHvs.mLofwateraddedto(a)0.500mLof0.100mol.L-1HCland(b)0.500mLofasolution0.100mol.L-1inbothHAcandNaAc.对溶液稀释过程pH变化的控制HClNaAc-HAc3.4.2缓冲溶液的pH计算设Camol/LHB和Cbmol/LB-构成的缓冲溶液：参考水准：H2O,HBPBEPBE参考水准：H2O,B-精确式简化1.pH<62.pH>8最简式解：首先进行体系分析，0.10mol/LNH4HF20.10mol/LNH4F+0.10mol/LHF体系中的酸:NH4+，HF；体系中的碱：F-构成缓冲体

3、系对缓冲体系，若共轭酸碱对的浓度相差不大，pHpKa，可由此估计[H+]和[OH-]，并依此判断该用近似式、最简式或精确式。例题求0.10mol/LNH4HF2溶液的pH。什么情况下可用最简式？3.4.3缓冲容量、缓冲指数与有效缓冲范围buffercapacitybufferindexbufferintensitybuffervalue缓冲容量是指缓冲溶液抵御pH值变化的能力。定义为OH-pHH+pH式中a与b分别代表加入的强酸或强碱的浓度。缓冲容量是溶液的一个状态参数，当溶液的状态发生变化时，缓冲容量也发生变化。例如，当缓冲溶液被稀释时；往缓冲溶液中加入酸或碱时。影响缓冲容量的

4、因素讨论：设一缓冲体系（HA—NaA）由cHAmol/LHA和cAmol/L的NaA构成，总浓度c=cHA+cA。若以HA和H2O为参考水准：PBE：若在该体系加入强碱，并使强碱的浓度为b，PBE：推导过程推导过程PBE：影响缓冲容量的因素的讨论(2)C有效缓冲范围：pKa1HAcAcpKa=4.76pKa1分布分数或缓冲指数结论：影响缓冲溶液缓冲指数大小的因素为共轭酸碱对的分布分数和缓冲溶液的总浓度。有效缓冲范围1）HF-F-，pKa=3.17缓冲体系2.17~4.172）HAc-Ac-，pKa=4.763.76~5.763）H2PO4-—HPO42-，pKa2=7.

5、216.21~8.214）Na2B4O7，pKa=9.188.18~10.185）NH3-NH4+，pKa=9.258.25~10.25缓冲指数缓冲指数分布图1）HF-F-，pKa=3.172）HAc-Ac-，pKa=4.76C=1.0mol/LC=0.5mol/LC=0.2mol/L3）H2PO4-—HPO42-，pKa2=7.214）Na2B4O7，pKa=9.185）NH3-NH4+，pKa=9.246）强酸区pKa=3.17pKa=4.76pKa2=7.21pKa=9.18pKa=9.247）强碱区问题1：其它缓冲体系的总浓度？问题2：同浓度不同pKa的弱酸弱碱缓冲体系的异

6、同？缓冲指数分布图H3PO4pKa1=2.16，pKa2=7.21,pKa3=12.32缓冲指数问题：如何配制全域pH缓冲溶液(系列）？缓冲溶液的计算欲将pH值控制在某个范围内（△pH），缓冲溶液所能容纳外加的强酸或强碱的浓度（△a或△b）的计算：例150mL由0.10molL-1NH3和0.10molL-1NH4Cl按体积比3：1的比例配成的缓冲溶液，当其pH由9.73改变到8.73时能容纳多少盐酸？（pKa=9.25）△b﹥0为加入强碱，△b﹤0为加入强酸题解0.052mol/L题解解：例2由0.10molL-1NH3和0.10molL-1NH4Cl按体积比3：1的比例配成的缓

7、冲溶液，其缓冲指数为多少？（pKa=9.25）题解=0.043mol·L-1用0.02000molL-1EDTA滴定25.00mL浓度为0.02000molL-1的Zn2+溶液，欲加入10mLpH=5.0HAc-NaAc缓冲溶液（pKa=4.74），为使滴定前后的pH改变不超过0.3个单位，应配制总浓度为多大的缓冲溶液？例3题解c0=0.78molL-1题解解：题解3.4.4缓冲溶液的选择所控制的pH应尽量与pKa一致，且浓度较大。缓冲溶液应对体系的反应无干扰。3.