缓冲溶液课件

第三章缓冲溶液BufferSolution§3.1缓冲作用§3.2缓冲溶液的pH值§3.3缓冲容量lL纯水pH7.0通入0.01molHClpH：2.0△pH：-5.00lL0.lmol醋酸和0.1mol醋酸钠pH4.75通入0.01molHClpH：4.66△pH：-0.09能够抵制外加少量酸、碱或稀释，而保持溶液的pH值不发生明显改变的作用，叫缓冲作用。具有缓冲作用的溶液叫缓冲溶液。§3.1缓冲作用一、缓冲溶液的组成抗酸成分（共轭碱）抗碱成分（共轭酸）缓冲系或缓冲对三种类型：弱酸及其对应的盐(HAc-NaAc、H2CO3-NaHCO3)弱碱及其对应的盐（NH3-NH4Cl、CH3NH2-CH3NH3Cl）酸式盐及其对应的次级盐（NaH2PO4-Na2HPO4、NaHCO3－Na2CO3）二、缓冲作用原理HBH++B-NaB====Na++B-基本特点：两多一少定性：抗酸成分消耗外加酸；抗碱成分消耗外加碱。定量：[HB]]][B[HaK[HB]]][B[HaK[HB]][BlgppHaK亨德森-哈塞尔巴赫方程式（Henderson-Hasselbach）][B[HB]][HaK即§3.2缓冲溶液的pH值缓冲比HBH++B-弱酸-共轭碱（HB-B-）：HBBalgppHccK][B[HB]lgppOHbK或[HB]][BlgppH-aK弱碱-共轭酸（B-BH+）：亨德森方程的意义[HB]][BlgppHaKpH值取决于共轭酸的pKa值与缓冲比当缓冲比等于1时，pH=pKa具有有限的抗酸、抗碱及抗稀释作用HBBalgppHnnK由亨德森方程可推出：例1、0.60L缓冲溶液中含有0.35molHOAc和0.25molNaOAc，计算溶液的pH值。4.600.154.750.350.25lg4.75nnlgppHabaK解：na=0.35mol，nb=0.25mol例2、0.30mol•L-1HOAc溶液100mL和0.10mol•L-1NaOH溶液100mL混合，制成缓冲溶液，计算溶液的pH值。4.450.020.01lg4.75lgppHabannK解：HOAc+NaOH====NaOAc+H2O混合前：0.3×0.10.1×0.10mol混合后：0.0200.01mol9.080.060.04lg9.26lgppHaba1nnK解：NH4++OH-===NH3+H2O加碱前：0.3×0.20.2×0.2mol加碱后：0.06-0.0050.04+0.005mol9.170.0550.045lg9.26lgppHaba2nnK△pH=0.09例3、往200mL0.2mol·L-1NH3-0.3mol·L-1NH4Cl缓冲溶液中，加入50mL0.1mol·L-1NaOH溶液，溶液的pH值改变多少？pKa(NH4+)=9.26§3.3缓冲容量pHnβ衡量缓冲溶液缓冲能力的尺度。使单位体积的缓冲溶液的pH值改变1个单位时，所需加入一元强酸或一元强碱的物质的量。符号β。cβ][HB][B2.303（c=[HB]+[B-]）cβ][HB][B2.303当缓冲比（[B-]/[HB]）一定时，缓冲溶浓的总浓度越大，缓冲容量越大。总浓度不变时，以缓冲比为l（[B-]=[HB]，pH=pKa）时，缓冲容量最大，缓冲比偏离1越远，则缓冲容量越小。影响缓冲容量的因素缓冲范围缓冲溶液具有缓冲能力的pH值范围称为缓冲溶液的缓冲范围。pH=pKa-1~pH=pKa+1缩写为：pH=pKa±1缓冲溶液的选择和配制选择适当的缓冲系共轭酸的pKa值约等于需控制的pH值缓冲溶液要有足够的总浓度c≈0.05~0.2mol·L-1例1、欲配制pH=9.0的缓冲溶液，应选用下列何种弱酸或弱碱和它们的共轭碱或共轭酸来配制。A.NH3·H2O（Kb=1×10-5）B.HAc（Ka=1.8×10-5）C.HCOOH（Ka=1×10-4）D.HNO2（Ka=6×10-1）例2、配制pH=5.10缓冲溶液100mL，需要0.10mol·L-1HAc和0.10mol·L-1NaAc的体积各多少？解：设需HAc溶液的体积为Va，NaAc溶液的体积为Vb，则Va=100-Vbbbaba-100lg4.75lgppHVVVVK0.35-100lgbbVVVb=69（mL）,Va=3l（mL）HHbKHbHHbOKHbO,POKHHPOK(COKHCOHNa,PONaHHPONa(CONaHCO22424223424223，，溶解）红细胞：蛋白质蛋白质，溶解）血浆：血浆中以H2CO3-HCO-3缓冲系最为重要。40.720lg10.6](CO[]HCO[lgK23'溶解）appH