緩沖溶液的配制及其性質(zhì)驗(yàn)證

1、情境二：常用酸和堿任務(wù)八：緩沖溶液的配制及其性質(zhì)驗(yàn)證知識(shí)點(diǎn)：緩沖溶液的配制及其性質(zhì)驗(yàn)證課程：化學(xué)及生物物料的識(shí)用 1.選擇適當(dāng)?shù)木彌_系 a.具有的緩沖能力愈大愈好。 使所配制的緩沖溶液的pH值在所選緩沖系的緩沖范圍內(nèi)。且盡可能選pKa更接近欲配制溶液的pH值的緩沖體系。 所選緩沖系物質(zhì)應(yīng)穩(wěn)定無(wú)毒，不能與溶液中的反應(yīng)物或產(chǎn)物發(fā)生作用。b.實(shí)用性。一、配制原則 2.配制的緩沖溶液的總濃度要適當(dāng)。 一般為: 0.050.2molL-1。 3.計(jì)算各緩沖成分所需要的量。 通常選用相同濃度的弱酸及其共軛堿。 需在pH計(jì)監(jiān)控下，對(duì)所配緩沖溶液的pH校正。4.校正。一、配制原則 例1 如何配制pH4.50的

2、緩沖溶液1000mL ？ 解 (1) 選擇緩沖系 由于HAc的pKa= 4.75，接近所配緩沖溶液pH 4.50，所以可選用HAc-Ac-緩沖系。 (2) 確定總濃度，計(jì)算所需緩沖系的量 在沒(méi)有特殊要求下，一般具備中等緩沖能力即可(0.050.2molL-1)，并考慮計(jì)算方便，選用0.10molL-1的HAc和0.10molL-1 NaAc溶液。應(yīng)用式(4)可得(HAc)(AclgppHaCCK二、配制舉例(HAc)(AclgppHaVVKmlV1000Vmllg754504)(. 250V1000Vlg. 2.560V1000V 則則 ： V = 360ml 1000ml - 360ml =

3、 640ml 即：將640ml 0.10molL-1HAc溶液與360ml 0.10molL-1NaAc溶液混合就可配制1000ml pH為4.50的緩沖溶液。如有必要，最后可用pH計(jì)校正。二、配制舉例 例2 需用pH=10.00的碳酸鹽緩沖溶液。在500mL 0.20molL-1的 NaHCO3溶液中，需加入多少克碳酸鈉來(lái)配制1L緩沖溶液？已知H2CO3的pKa2=10.25 。 解：1升緩沖溶液中n(HCO3-)= 0.20molL-1 0.5L=0.10mol根據(jù)式(4)）（）（3232HCOCOlgppHnnKamol10. 0COlg25.1000. 0123）（ nn(CO32-)

4、= 0.056mol 所需碳酸鈉的質(zhì)量為： 0.056mol106g mol-1 6.0g二、配制舉例 1. 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?1)了解緩沖溶液的配制原理及緩沖溶液的性質(zhì)；(2)掌握溶液配制的基本實(shí)驗(yàn)方法，學(xué)習(xí)pH計(jì)的使用方法三、緩沖溶液的配制與pH值的測(cè)定2.實(shí)驗(yàn)原理（1）緩沖溶液組成 緩沖溶液一般是由共軛酸堿對(duì)組成的， 例如弱酸和弱酸鹽，或弱堿和弱堿鹽。 如果緩沖溶液由弱酸和弱酸鹽 (例如HAc-NaAc)組成，則 KaHAccacH+lgcspHpKalgcacs三、緩沖溶液的配制與pH值的測(cè)定(2)緩沖溶液抗酸/堿， 抗稀釋作用。 因?yàn)榫彌_溶液中具有抗酸成分和抗堿成分，所以加入少量強(qiáng)酸或強(qiáng)堿，

5、其pH值基本上是不變的。稀釋緩沖溶液時(shí)，酸和堿的濃度比值不改變，適當(dāng)稀釋不影響其pH值。三、緩沖溶液的配制與pH值的測(cè)定3. 實(shí)驗(yàn)儀器與試劑 儀器： pHS3C酸度計(jì)， 試管， 量筒(100mL，10mL)， 燒杯(100mL，50mL)， 吸量管(10mL)等。三、緩沖溶液的配制與pH值的測(cè)定 HCl (0.1 molL-1)，NaOH (0.1 molL-1,1 molL-1)， pH=4的HCl，pH10的NaOH，pH=4.00標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液，pH=9.18標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液,甲基紅溶液, 廣泛pH試紙, 精密pH試紙, 吸水紙等。試劑： HAc(0.1molL-1,1molL-1)，NaAc

6、(0.1molL-1,1molL-1)， NaH2PO4 (0.1 molL-1)，Na2HPO4 (0.1 molL-1)， NH3H2O (0.1 molL-1)，NH4Cl (0.1 molL-1)，三、緩沖溶液的配制與pH值的測(cè)定4.實(shí)驗(yàn)步驟緩沖溶液的配制與pH值的測(cè)定 按照表1： 計(jì)算各組分的體積并記錄 ；將組分混合均勻。 分別用精密pH試紙和pH計(jì)測(cè)定pH值，并記錄在表中。 緩沖溶液的作用 根據(jù)表2進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，并將實(shí)驗(yàn)結(jié)果記錄在表中。三、緩沖溶液的配制與pH值的測(cè)定表1 緩沖溶液的配制與pH值的測(cè)定實(shí)驗(yàn)號(hào)實(shí)驗(yàn)號(hào)理論理論pH值值各組分的體積各組分的體積/mL(總體積總體積50mL)精密

7、精密pH試紙?jiān)嚰垳y(cè)定測(cè)定pH值值PH計(jì)計(jì)測(cè)定測(cè)定pH值值14.00.1molL-1HAc 0.1molL-1NaAc 27.00.1molL-1 NaH2PO4 0.1molL-1 Na2HPO4 310.00.1molL-1 NH3H2O 0.1molL-1 NH4Cl 三、緩沖溶液的配制與pH值的測(cè)定實(shí)驗(yàn)號(hào)實(shí)驗(yàn)號(hào)溶液類(lèi)別溶液類(lèi)別pH值值加加5滴滴HCl后后pH值值加加5滴滴NaOH 后后pH值值加加10mL水后水后pH值值1蒸餾水蒸餾水 2pH=4的的HCl溶液溶液 3pH=10的的NaOH溶液溶液 4pH=4.0的緩沖溶液的緩沖溶液 5pH=7.0的緩沖溶液的緩沖溶液 6PH=10.0的緩沖溶液的緩沖溶液 表2 緩沖溶液的作用 三、緩沖溶液的配制與pH值的測(cè)定 實(shí)驗(yàn)室安全問(wèn)題。 緩沖溶液的配制要注意精確度。 了解pH計(jì)的正確使用方法， 注意電極的保護(hù)。5.注意事項(xiàng)三、緩沖溶液的配制與pH值的測(cè)定6.