醫(yī)用基礎(chǔ)化學(xué)-第四章-緩沖溶液(臨床)公開課課件

第四章緩沖溶液化學(xué)教研室：涂華Chapter4

BufferSolutions第四章緩沖溶液化學(xué)教研室：涂華Chapter第一節(jié)緩沖溶液及緩沖機(jī)制

BufferSolutionandBufferProcess＊

TheintroductionofBufferSolutionandBufferProcess＊TheComponentsofaBuffer第一節(jié)緩沖溶液及緩沖機(jī)制

BufferSolution4.1.1TheintroductionofBufferSolutionandBufferProcesspH=7pH‵=3△pH=-4pH=4.74pH‵=4.73△pH=-0.010.100mol·L-1HAc-0.100mol·L-1NaAc溶液（50ml）純水（50ml）4.1.1TheintroductionofBuffepH=7pH‵=11△pH=4pH=4.74pH‵=4.75△pH=0.010.100mol·L-1HAc-0.100mol·L-1NaAc溶液（50ml）純水（50ml）4.1.1TheintroductionofBufferSolutionandBufferProcesspH=7pH‵=11△pH=4pH=4.74pH‵=4.7緩沖溶液及其作用機(jī)制

TheintroductionofBufferSolutionandBufferProcess緩沖溶液

——在加入少量強(qiáng)酸、強(qiáng)堿或適當(dāng)稀釋時(shí)，其pH值基本保持不變的溶液。

AbuffersolutionisonetypeofsolutioncharacterizedbytheabilitytoresistchangesinpH,whenlimitedamountsofstrongacidorstrongbase,waterisaddedtoit.

緩沖溶液及其作用機(jī)制

Theintroductionof緩沖溶液的組成

TheComponentsofaBuffer

弱酸及其鹽：如：HAc－NaAc,H2CO3－NaHCO3等。弱堿及其鹽：如：NH3－NH4Cl等。多元酸的酸式鹽及其次級(jí)鹽：如：NaHCO3－Na2CO3，NaH2PO4－Na2HPO4等。一般是由具有足夠濃度及適當(dāng)比例的共軛酸堿對(duì)的兩種物質(zhì)組成。緩沖溶液的組成

TheComponentsofa緩沖溶液的組成

TheComponentsofaBuffer

一般是由具有足夠濃度及適當(dāng)比例的共軛酸堿對(duì)的兩種物質(zhì)組成。組成緩沖溶液共軛酸堿對(duì)的兩種物質(zhì)稱為緩沖系（buffersystem）或緩沖對(duì)（bufferpair）。緩沖溶液的組成

TheComponentsofaBuffersystemConjugateacidConjugatebasepKa(at25℃)HAc-NaAcHAcAc-4.76H2CO3-NaHCO3H2CO3HCO3-6.35H3PO4-NaH2PO4H3PO4H2PO4-2.16Tris·HCl-TrisTris·H+Tris7.85H2C8H4O4-KHC8H4O4H2C8H4O4HC8H4O4-2.89NH4Cl-NH3NH4+NH39.25CH3NH3+Cl--CH3NH2CH3NH3+CH3NH210.63NaH2PO4-Na2HPO4H2PO4-HPO42-7.21CommonBufferSystems（常見緩沖系）BuffersystemConjugateacidConTris:

Tris(Hydroxymethy)methanaminCCH2OHCH2OHHOH2CNH2H+.Cl-CCH2OHCH2OHHOH2CNH2Tris·HCl:Tris:Tris(Hydroxymethy)methan緩沖機(jī)制(Bufferprocess)當(dāng)加入少量強(qiáng)酸時(shí)消耗掉外來(lái)的H3O+，質(zhì)子轉(zhuǎn)移平衡左移，而溶液的pH保持基本不變。當(dāng)加入少量強(qiáng)堿時(shí)質(zhì)子轉(zhuǎn)移平衡右移，補(bǔ)充消耗掉的H3O+，而溶液的pH值保持基本不變。共軛堿稱為抗酸成分，共軛酸稱為抗堿成分。以HAc—Ac-緩沖系為例：緩沖機(jī)制(Bufferprocess)當(dāng)加入少量強(qiáng)酸時(shí)消耗

1.TheamountsofweakacidandweakbaseinthebuffermustbesignificantlylargerthantheamountsofH3O+orOH-thatwillbeadded,otherwisethepHcan’tremainapproximatelyconstant.

2.NosolutioncankeepthepHapproximatelyconstantifyouaddlargeramountsofeitheracidorbasetotheoriginalbuffer.Notice:1.Theamountsofweaka

第二節(jié)緩沖溶液pH的計(jì)算CalculatingthepHvalueofaBufferSolution4.2.1

緩沖溶液pH的近似計(jì)算公式-----Henderson-HasselbalchEquation第二節(jié)緩沖溶液pH的計(jì)算4.2.1緩沖溶液pHHB+H2OH3O++B–NaB

Na++B–Ka=[H3O+][B–][HB][H3O+]=Ka[HB][B–]theacid-ionizationconstantis

ForHB-NaB

buffersystemHB+H2OH3O++B–NaBNa+—Henderson-HasselbalchEquation—Henderson-HasselbalchEquatiopKa：the–logofKaoftheconjugateacid[B–]、[HB]：equilibriumconcentration（平衡濃度）[B–]/[HB]：buffer-componentratio（緩沖比）[B–]+[HB]：totalconcentration（總濃度）Henderson-HasselbalchEquationpKa：the–logofKaoftheconSo,[HB]≈c(HB),[B-]≈c(B-).

InHB-B-buffersolution,becauseofcommonioneffectpH＝pKa+lgpH＝pKa+lg同離子效應(yīng)So,[HB]≈c(HB),[B-]≈c(B-)Example

用0.10mol/L的HAc和0.20mol/L的NaAc溶液等體積混合，配制成1L緩沖溶液，求此緩沖溶液的pH值。并分別計(jì)算在此緩沖溶液中加入0.005molHCl，0.005molNaOH后，該緩沖溶液的pH變化值。Solution：1、原緩沖溶液的pH值由于HAC溶液和NaOH溶液等體積混合，所以在緩沖溶液中，HAC和NaAc的濃度分別為它們?cè)瓉?lái)濃度1/2，即：[HAc]=0.10/2=0.05mol/L，[Ac-]=0.20/2=0.10mol/L因此，此緩沖溶液的pH=Pka+lg(CAc-/CHAc)=4.75+lg(0.10/0.05)=5.05Example用0.10mol/L的HAc2、加入HCl后緩沖溶液的pH變化值加入HCl后，加入的H3O+與溶液中的Ac-結(jié)合生成HAC，故HAC的量增多，同時(shí)Ac-的量減少，所以[HAc]=(0.05+0.005)/1=0.055mol/L，[Ac-]=(0.10-0.005)/1=0.095mol/L因此，此時(shí)緩沖溶液的PH=Pka+lg(CAc-/CHAc)=4.75+lg(0.095/0.055)=4.99緩沖溶液的變化值ΔpH=4.99-5.05=-0.063、加入NaOH后緩沖溶液的PH變化值加入NaOH后，緩沖溶液中的Ac-增多，HAC減少，所以[HAc]=(0.05-0.005)/1=0.045mol/L，[Ac-]=(0.10+0.005)/1=0.105mol/L因此，此時(shí)緩沖溶液的pH=Pka+lg(CAc-/CHAc)=4.75+lg(0.105/0.045)=5.12緩沖溶液的變化值ΔpH=5.12-5.05=0.072、加入HCl后緩沖溶液的pH變化值二、影響緩沖溶液pH的因素緩沖溶液的PH值表達(dá)式為：pH=pKa+lg([B-]/[HB])≈pKa+lg(CB-/CHB)

1、Ka;2、緩沖比；3、溫度；4、加水稀釋二、影響緩沖溶液pH的因素緩沖溶液的PH值表達(dá)式為：1、Ka一、緩沖容量（BufferCapacity）1、概念——使單位體積緩沖溶液的pH值改變1個(gè)單位時(shí)，所需加入一元強(qiáng)酸或一元強(qiáng)堿的物質(zhì)的量來(lái)表示：β＝-1dna=V1dnbd(pH)d(pH)V第三節(jié)

緩沖容量和緩沖范圍BufferCapacityandBufferRange一、緩沖容量（BufferCapacity）1dna=V2、影響緩沖容量的主要因素C總。對(duì)同一緩沖系，當(dāng)緩沖比不變時(shí)，總濃度越大，緩沖容量也越大。緩沖比對(duì)同一緩沖系，總濃度相同時(shí)，緩沖比越接近1，緩沖容量越大。βmax＝0.576C總C總=[HB]+[B-]2、影響緩沖容量的主要因素C總。緩沖比βmax＝0.576C二、緩沖范圍Buffereffectiverange

pH=(pKa-1)~(pKa+1)二、緩沖范圍BuffereffectiverangepH=pKa±1HAc-NaAc,pKa=4.756.it’seffectivebufferrangeis3.756～5.756.

pH=pKa±1HAc-NaAc,pKa=4.756BuffersystemConjugateacidConjugatebasepKa(at25℃)HAc-NaAcHAcAc-4.76H2CO3-NaHCO3H2CO3HCO3-6.35H3PO4-NaH2PO4H3PO4H2PO4-2.16Tris·HCl-TrisTris·H+Tris7.85H2C8H4O4-KHC8H4O4H2C8H4O4HC8H4O4-2.89NH4Cl-NH3NH4+NH39.25CH3NH3+Cl--CH3NH2CH3NH3+CH3NH210.63NaH2PO4-Na2HPO4H2PO4-HPO42-7.21CommonBufferSystems（常見緩沖系）BuffersystemConjugateacidCon第四節(jié)緩沖溶液的配制PreparationofaBufferSolution一、緩沖溶液定額配制方法選擇合適的緩沖系總濃度要適當(dāng)計(jì)算所需緩沖系的量所選緩沖系的pKa盡量接近所需配制的緩沖溶液的pH值0.05mol.L-1~0.2mol.L-1第四節(jié)緩沖溶液的配制PreparationBuffersystemConjugateacidConjugatebasepKa(at25℃)HAc-NaAcHAcAc-4.76H2CO3-NaHCO3H2CO3HCO3-6.35H3PO4-NaH2PO4H3PO4H2PO4-2.16Tris·HCl-TrisTris·H+Tris7.85H2C8H4O4-KHC8H4O4H2C8H4O4HC8H4O4-2.89NH4Cl-NH3NH4+NH39.25CH3NH3+Cl--CH3NH2CH3NH3+CH3NH210.63NaH2PO4-Na2HPO4H2PO4-HPO42-7.21CommonBufferSystems（常見緩沖系）BuffersystemConjugateacidCon二、標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液StandardBufferSolutions

標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液性質(zhì)穩(wěn)定，包括由一種化合物所配制而成的緩沖溶液，常見的有酒石酸氫鉀和鄰苯二甲酸氫鉀。二、標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液StandardBufferSoluti第四節(jié)血液中的緩沖系

BufferSystemsinBlood﹡血漿中：H2CO3-HCO3-、H2PO4--HPO42-、HnP-Hn-1P-﹡紅細(xì)胞中：H2b-Hb-(血紅蛋白)、H2bO2-HbO2-(氧合血紅蛋白)H2CO3-HCO3-、H2PO4--HPO42-第四節(jié)血液中的緩沖系

Inthebloodofahealthyinvidual,[HCO3-]=0.024mol·L-1,[H2CO3]=[CO2(aq)]=0.0012mol·L-1Inthebloodofahealthy17.解：（1）反應(yīng)前，溶液中，n(H3PO4)=0.10mol.L-1×1.0L=0.10moln(NaOH)=6.0g/40.0g.mol-1=0.15mol反應(yīng)：

H3PO4+

NaOH=NaH2PO4+H2O初始時(shí)/mol0.10mol0.15mol平衡時(shí)/mol0.15-0.10=0.05mol0.10mol繼續(xù)反應(yīng)：

NaH2PO4+

NaOH=Na2HPO4+H2O

初始時(shí)/mol0.10mol0.05mol平衡時(shí)/mol0.10-0.05=0.05mol0.05mol

因此，該溶液為緩沖溶液，緩沖對(duì)為NaH2PO4~Na2HPO4其pH=pKa2+lgn(Na2HPO4)/n(NaH2PO4)=7.21+lg(0.5/0.5)=7.21(2)C總=n(HPO42-)+n(H2PO4-)+n(Na+)/V=(0.05mol+0.05mol+0.05mol×3)/1L=0.25mol.L-1Π=C總RT=0.25×8.314×（273+37）=644kPa(3)溶液的滲透濃度Cos=(18g/180g.mol-1)/1L+0.25mol.L-1=0.35mol.L-1，

與血液相比為高滲溶液。17.解：（1）反應(yīng)前，溶液中，一、選擇題1.由總濃度一定的HPO42-～PO43-緩沖對(duì)組成的緩沖溶液，緩沖能力最大時(shí)的pH是：(已知pKa1(H3PO4)=2.16,pKa2(H3PO4)=7.21,pKa3(H3PO4)=12.32)：A、2.2B、7.2C、7.2±1D、12.32.下列溶液不能組成緩沖溶液的是：A、鄰苯二甲酸氫鉀溶液B、NH3·H2O和HCl等物質(zhì)的量混合后的溶液C、H2PO4-和HPO42-D、HCl和過(guò)量NH3·H2O混合后的溶液3.某緩沖溶液共軛堿的Kb=1×10-6,從理論上推算該緩沖溶液的緩沖范圍是：A、6～8B、7～9C、5～7D、5～6E、5～8DBB一、選擇題DBB4.欲配制pH=4.50的緩沖溶液，若用HAc和NaAc配制，則二者的濃度比[C(NaAc)/[C(HAc)]為：(HAc的Ka=1.76×10-5):A、4.75/1B、1/4.75C、4.50/1D、1/1.78E、1.78/1D5.在0.100mol.L-1HAc（Ka=1.76×10-5）溶液20.0ml中,加入0.0500mol.L-1NaOH20.0ml,則溶液中的[H3O+]為:A.1.76×10-5B.2.50×10-3

C.3.52×10-5

D.6.60×10-4

6.影響緩沖容量的主要因素是:A、緩沖溶液的pH值和緩沖比B、弱酸的pKa和緩沖比C、弱酸的pKa和緩沖溶液的總濃度D、緩沖溶液的總濃度和緩沖比DA4.欲配制pH=4.50的緩沖溶液，若用HAc和NaAc配制7.下列各緩沖溶液,緩沖容量最大的是:A.500ml中含有0.15molHAc和0.05molNaAcB.500ml中含有0.05molHAc和0.15molNaAcC.500ml中含有0.1molHAc和0.1molNaAcD.1000ml中含有0.15molHAc和0.05molNaAcE.1000ml中含有0.1molHAc和0.1molNaAc8.人體血漿中最重要的抗酸成分是:A.H2PO4-

B.HPO42-

C.HCO3-D.H2CO3

9.用H3PO4(pKa1=2.16,pKa2=7.21,pKa3=12.32)和NaOH所配成的pH=7.0的緩沖溶液中,抗堿成分是:A.H2PO4-

B.HPO42-

C.H3PO4D.H3O+CCA7.下列各緩沖溶液,緩沖容量最大的是:CCA10.0.100mol.L-1HAc加入等體積NaOH溶液配成的緩沖溶液,其最大的緩沖容量[單位是mol.L-1.PH-1]是:A.0.576B.0.2×0.576C.0.1×0.576D.0.05×0.576E.0.576/211.某緩沖溶液含有等濃度的B-和HB,已知B-的Kb=1.0×10-10,此溶液在25℃時(shí)的pH是:A.14.00B.10.00C.7.00D.4.00E.2.00DD10.0.100mol.L-1HAc加入等體積NaOH溶液13.下各組中兩溶液的pH相等的是:A.0.500mol.L-1NaH2PO4與該溶液稀釋一倍后所得溶液B.C(HAc)=0.100mol.L-1的溶液與C(1/2H2SO4)=0.100mol.L-1的溶液C.0.100mol.L-1NaH2PO4溶液與0.100mol.L-1Na2HPO4

D.pH=4.0的緩沖溶液與0.100mol.L-1HClE.0.1mol.L-1NaAc與0.1mol.L-1NaClA14.下列各組溶液中,能以一定體積比組成緩沖溶液的是:A.濃度均為0.1mol.L-1NaAc溶液和HAc溶液B.濃度均為0.1mol.L-1NaOH溶液和HCl溶液C.濃度均為0.1mol.L-1NaOH溶液和NH3水溶液D.濃度均為0.1mol.L-1HAc溶液和HCl水溶液E.濃度均為0.1mol.L-1NaOH溶液和H2SO4溶液A13.下各組中兩溶液的pH相等的是:A14.下列各組溶液中,15.下列有關(guān)緩沖溶液的敘述中,錯(cuò)誤的是:A、緩沖容量越大,溶液的緩沖能力越強(qiáng)B、緩沖比一定時(shí)，緩沖對(duì)的總濃度越大,緩沖容量越大C、緩沖范圍大體上為pKa±1D、緩沖溶液稀釋后,緩沖比不變,所以pH不變,緩沖容量也不變E、總濃度一定時(shí),緩沖比為1時(shí),緩沖容量最大D15.下列有關(guān)緩沖溶液的敘述中,錯(cuò)誤的是:D二、判斷題1.100mLl.0mo1．L-1HCl溶液與100mL2.0mol·L-1NaAc溶液混合，混合液可以作為緩沖溶液。2.緩沖溶液中當(dāng)總濃度一定時(shí)，緩沖比（[B]/[HB]）越大，緩沖容量也越大。3.緩沖溶液就是能抵抗外來(lái)酸堿影響，保持pH絕對(duì)不變的溶液。4.HAc溶液和NaOH溶液混合可以配成緩沖溶液,條件是NaOH比HAc的物質(zhì)的量適當(dāng)過(guò)量。5.混合電解質(zhì)溶液一定是緩沖溶液。6.由于在HAc溶液中存在HAc和Ac-的質(zhì)子轉(zhuǎn)移平衡，所以HAc溶液是緩沖溶液。二、判斷題7.因NH4Cl-NH3·H2O緩沖溶液的pH>7，所以不能抵抗少量的強(qiáng)堿。8.由HB和NaB組成的緩沖溶液,HB和B-的平衡濃度近似等于C(HB)和C(NaB)。9.正常人的血漿中[HCO3-]/[CO2]溶解約為20/1。10.將等體積的0.2mol.L-1的HCl與0.2mol.L-1的NH3·H2O混合,所得的溶液緩沖能力很強(qiáng)。7.因NH4Cl-NH3·H2O緩沖溶液的pH>7，所以不能三、計(jì)算題：計(jì)算0.20mol·L-1NH4Cl40ml和0.10mol·L-1NaOH50ml混合溶液的pH值。已知pKb（NH3）=4.75。2.已知亞磷酸（H2PO3）的pKa1=1.3,pKa2=6.70,計(jì)算:為了配制pH為6.20的緩沖溶液100ml,應(yīng)取0.0500mol.L-1H2PO3和0.100mol.L-1NaOH溶液各多少毫升?（PH=9.47）（V(H2PO3)=61.7ml,V(NaOH)=38.3ml）三、計(jì)算題：（PH=9.47）（V(H2PO3)=61.7m第四章緩沖溶液化學(xué)教研室：涂華Chapter4

BufferSolutions第四章緩沖溶液化學(xué)教研室：涂華Chapter第一節(jié)緩沖溶液及緩沖機(jī)制

BufferSolutionandBufferProcess＊

TheintroductionofBufferSolutionandBufferProcess＊TheComponentsofaBuffer第一節(jié)緩沖溶液及緩沖機(jī)制

BufferSolution4.1.1TheintroductionofBufferSolutionandBufferProcesspH=7pH‵=3△pH=-4pH=4.74pH‵=4.73△pH=-0.010.100mol·L-1HAc-0.100mol·L-1NaAc溶液（50ml）純水（50ml）4.1.1TheintroductionofBuffepH=7pH‵=11△pH=4pH=4.74pH‵=4.75△pH=0.010.100mol·L-1HAc-0.100mol·L-1NaAc溶液（50ml）純水（50ml）4.1.1TheintroductionofBufferSolutionandBufferProcesspH=7pH‵=11△pH=4pH=4.74pH‵=4.7緩沖溶液及其作用機(jī)制

TheintroductionofBufferSolutionandBufferProcess緩沖溶液

——在加入少量強(qiáng)酸、強(qiáng)堿或適當(dāng)稀釋時(shí)，其pH值基本保持不變的溶液。

AbuffersolutionisonetypeofsolutioncharacterizedbytheabilitytoresistchangesinpH,whenlimitedamountsofstrongacidorstrongbase,waterisaddedtoit.

緩沖溶液及其作用機(jī)制

Theintroductionof緩沖溶液的組成

TheComponentsofaBuffer

弱酸及其鹽：如：HAc－NaAc,H2CO3－NaHCO3等。弱堿及其鹽：如：NH3－NH4Cl等。多元酸的酸式鹽及其次級(jí)鹽：如：NaHCO3－Na2CO3，NaH2PO4－Na2HPO4等。一般是由具有足夠濃度及適當(dāng)比例的共軛酸堿對(duì)的兩種物質(zhì)組成。緩沖溶液的組成

TheComponentsofa緩沖溶液的組成

TheComponentsofaBuffer

一般是由具有足夠濃度及適當(dāng)比例的共軛酸堿對(duì)的兩種物質(zhì)組成。組成緩沖溶液共軛酸堿對(duì)的兩種物質(zhì)稱為緩沖系（buffersystem）或緩沖對(duì)（bufferpair）。緩沖溶液的組成

TheComponentsofaBuffersystemConjugateacidConjugatebasepKa(at25℃)HAc-NaAcHAcAc-4.76H2CO3-NaHCO3H2CO3HCO3-6.35H3PO4-NaH2PO4H3PO4H2PO4-2.16Tris·HCl-TrisTris·H+Tris7.85H2C8H4O4-KHC8H4O4H2C8H4O4HC8H4O4-2.89NH4Cl-NH3NH4+NH39.25CH3NH3+Cl--CH3NH2CH3NH3+CH3NH210.63NaH2PO4-Na2HPO4H2PO4-HPO42-7.21CommonBufferSystems（常見緩沖系）BuffersystemConjugateacidConTris:

Tris(Hydroxymethy)methanaminCCH2OHCH2OHHOH2CNH2H+.Cl-CCH2OHCH2OHHOH2CNH2Tris·HCl:Tris:Tris(Hydroxymethy)methan緩沖機(jī)制(Bufferprocess)當(dāng)加入少量強(qiáng)酸時(shí)消耗掉外來(lái)的H3O+，質(zhì)子轉(zhuǎn)移平衡左移，而溶液的pH保持基本不變。當(dāng)加入少量強(qiáng)堿時(shí)質(zhì)子轉(zhuǎn)移平衡右移，補(bǔ)充消耗掉的H3O+，而溶液的pH值保持基本不變。共軛堿稱為抗酸成分，共軛酸稱為抗堿成分。以HAc—Ac-緩沖系為例：緩沖機(jī)制(Bufferprocess)當(dāng)加入少量強(qiáng)酸時(shí)消耗

1.TheamountsofweakacidandweakbaseinthebuffermustbesignificantlylargerthantheamountsofH3O+orOH-thatwillbeadded,otherwisethepHcan’tremainapproximatelyconstant.

2.NosolutioncankeepthepHapproximatelyconstantifyouaddlargeramountsofeitheracidorbasetotheoriginalbuffer.Notice:1.Theamountsofweaka

第二節(jié)緩沖溶液pH的計(jì)算CalculatingthepHvalueofaBufferSolution4.2.1

緩沖溶液pH的近似計(jì)算公式-----Henderson-HasselbalchEquation第二節(jié)緩沖溶液pH的計(jì)算4.2.1緩沖溶液pHHB+H2OH3O++B–NaB

Na++B–Ka=[H3O+][B–][HB][H3O+]=Ka[HB][B–]theacid-ionizationconstantis

ForHB-NaB

buffersystemHB+H2OH3O++B–NaBNa+—Henderson-HasselbalchEquation—Henderson-HasselbalchEquatiopKa：the–logofKaoftheconjugateacid[B–]、[HB]：equilibriumconcentration（平衡濃度）[B–]/[HB]：buffer-componentratio（緩沖比）[B–]+[HB]：totalconcentration（總濃度）Henderson-HasselbalchEquationpKa：the–logofKaoftheconSo,[HB]≈c(HB),[B-]≈c(B-).

InHB-B-buffersolution,becauseofcommonioneffectpH＝pKa+lgpH＝pKa+lg同離子效應(yīng)So,[HB]≈c(HB),[B-]≈c(B-)Example

用0.10mol/L的HAc和0.20mol/L的NaAc溶液等體積混合，配制成1L緩沖溶液，求此緩沖溶液的pH值。并分別計(jì)算在此緩沖溶液中加入0.005molHCl，0.005molNaOH后，該緩沖溶液的pH變化值。Solution：1、原緩沖溶液的pH值由于HAC溶液和NaOH溶液等體積混合，所以在緩沖溶液中，HAC和NaAc的濃度分別為它們?cè)瓉?lái)濃度1/2，即：[HAc]=0.10/2=0.05mol/L，[Ac-]=0.20/2=0.10mol/L因此，此緩沖溶液的pH=Pka+lg(CAc-/CHAc)=4.75+lg(0.10/0.05)=5.05Example用0.10mol/L的HAc2、加入HCl后緩沖溶液的pH變化值加入HCl后，加入的H3O+與溶液中的Ac-結(jié)合生成HAC，故HAC的量增多，同時(shí)Ac-的量減少，所以[HAc]=(0.05+0.005)/1=0.055mol/L，[Ac-]=(0.10-0.005)/1=0.095mol/L因此，此時(shí)緩沖溶液的PH=Pka+lg(CAc-/CHAc)=4.75+lg(0.095/0.055)=4.99緩沖溶液的變化值ΔpH=4.99-5.05=-0.063、加入NaOH后緩沖溶液的PH變化值加入NaOH后，緩沖溶液中的Ac-增多，HAC減少，所以[HAc]=(0.05-0.005)/1=0.045mol/L，[Ac-]=(0.10+0.005)/1=0.105mol/L因此，此時(shí)緩沖溶液的pH=Pka+lg(CAc-/CHAc)=4.75+lg(0.105/0.045)=5.12緩沖溶液的變化值ΔpH=5.12-5.05=0.072、加入HCl后緩沖溶液的pH變化值二、影響緩沖溶液pH的因素緩沖溶液的PH值表達(dá)式為：pH=pKa+lg([B-]/[HB])≈pKa+lg(CB-/CHB)

1、Ka;2、緩沖比；3、溫度；4、加水稀釋二、影響緩沖溶液pH的因素緩沖溶液的PH值表達(dá)式為：1、Ka一、緩沖容量（BufferCapacity）1、概念——使單位體積緩沖溶液的pH值改變1個(gè)單位時(shí)，所需加入一元強(qiáng)酸或一元強(qiáng)堿的物質(zhì)的量來(lái)表示：β＝-1dna=V1dnbd(pH)d(pH)V第三節(jié)

緩沖容量和緩沖范圍BufferCapacityandBufferRange一、緩沖容量（BufferCapacity）1dna=V2、影響緩沖容量的主要因素C總。對(duì)同一緩沖系，當(dāng)緩沖比不變時(shí)，總濃度越大，緩沖容量也越大。緩沖比對(duì)同一緩沖系，總濃度相同時(shí)，緩沖比越接近1，緩沖容量越大。βmax＝0.576C總C總=[HB]+[B-]2、影響緩沖容量的主要因素C總。緩沖比βmax＝0.576C二、緩沖范圍Buffereffectiverange

pH=(pKa-1)~(pKa+1)二、緩沖范圍BuffereffectiverangepH=pKa±1HAc-NaAc,pKa=4.756.it’seffectivebufferrangeis3.756～5.756.

pH=pKa±1HAc-NaAc,pKa=4.756BuffersystemConjugateacidConjugatebasepKa(at25℃)HAc-NaAcHAcAc-4.76H2CO3-NaHCO3H2CO3HCO3-6.35H3PO4-NaH2PO4H3PO4H2PO4-2.16Tris·HCl-TrisTris·H+Tris7.85H2C8H4O4-KHC8H4O4H2C8H4O4HC8H4O4-2.89NH4Cl-NH3NH4+NH39.25CH3NH3+Cl--CH3NH2CH3NH3+CH3NH210.63NaH2PO4-Na2HPO4H2PO4-HPO42-7.21CommonBufferSystems（常見緩沖系）BuffersystemConjugateacidCon第四節(jié)緩沖溶液的配制PreparationofaBufferSolution一、緩沖溶液定額配制方法選擇合適的緩沖系總濃度要適當(dāng)計(jì)算所需緩沖系的量所選緩沖系的pKa盡量接近所需配制的緩沖溶液的pH值0.05mol.L-1~0.2mol.L-1第四節(jié)緩沖溶液的配制PreparationBuffersystemConjugateacidConjugatebasepKa(at25℃)HAc-NaAcHAcAc-4.76H2CO3-NaHCO3H2CO3HCO3-6.35H3PO4-NaH2PO4H3PO4H2PO4-2.16Tris·HCl-TrisTris·H+Tris7.85H2C8H4O4-KHC8H4O4H2C8H4O4HC8H4O4-2.89NH4Cl-NH3NH4+NH39.25CH3NH3+Cl--CH3NH2CH3NH3+CH3NH210.63NaH2PO4-Na2HPO4H2PO4-HPO42-7.21CommonBufferSystems（常見緩沖系）BuffersystemConjugateacidCon二、標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液StandardBufferSolutions

標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液性質(zhì)穩(wěn)定，包括由一種化合物所配制而成的緩沖溶液，常見的有酒石酸氫鉀和鄰苯二甲酸氫鉀。二、標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液StandardBufferSoluti第四節(jié)血液中的緩沖系

BufferSystemsinBlood﹡血漿中：H2CO3-HCO3-、H2PO4--HPO42-、HnP-Hn-1P-﹡紅細(xì)胞中：H2b-Hb-(血紅蛋白)、H2bO2-HbO2-(氧合血紅蛋白)H2CO3-HCO3-、H2PO4--HPO42-第四節(jié)血液中的緩沖系

Inthebloodofahealthyinvidual,[HCO3-]=0.024mol·L-1,[H2CO3]=[CO2(aq)]=0.0012mol·L-1Inthebloodofahealthy17.解：（1）反應(yīng)前，溶液中，n(H3PO4)=0.10mol.L-1×1.0L=0.10moln(NaOH)=6.0g/40.0g.mol-1=0.15mol反應(yīng)：

H3PO4+

NaOH=NaH2PO4+H2O初始時(shí)/mol0.10mol0.15mol平衡時(shí)/mol0.15-0.10=0.05mol0.10mol繼續(xù)反應(yīng)：

NaH2PO4+

NaOH=Na2HPO4+H2O

初始時(shí)/mol0.10mol0.05mol平衡時(shí)/mol0.10-0.05=0.05mol0.05mol

因此，該溶液為緩沖溶液，緩沖對(duì)為NaH2PO4~Na2HPO4其pH=pKa2+lgn(Na2HPO4)/n(NaH2PO4)=7.21+lg(0.5/0.5)=7.21(2)C總=n(HPO42-)+n(H2PO4-)+n(Na+)/V=(0.05mol+0.05mol+0.05mol×3)/1L=0.25mol.L-1Π=C總RT=0.25×8.314×（273+37）=644kPa(3)溶液的滲透濃度Cos=(18g/180g.mol-1)/1L+0.25mol.L-1=0.35mol.L-1，

與血液相比為高滲溶液。17.解：（1）反應(yīng)前，溶液中，一、選擇題1.由總濃度一定的HPO42-～PO43-緩沖對(duì)組成的緩沖溶液，緩沖能力最大時(shí)的pH是：(已知pKa1(H3PO4)=2.16,pKa2(H3PO4)=7.21,pKa3(H3PO4)=12.32)：A、2.2B、7.2C、7.2±1D、12.32.下列溶液不能組成緩沖溶液的是：A、鄰苯二甲酸氫鉀溶液B、NH3·H2O和HCl等物質(zhì)的量混合后的溶液C、H2PO4-和HPO42-D、HCl和過(guò)量NH3·H2O混合后的溶液3.某緩沖溶液共軛堿的Kb=1×10-6,從理論上推算該緩沖溶液的緩沖范圍是：A、6～8B、7～9C、5～7D、5～6E、5～8DBB一、選擇題DBB4.欲配制pH=4.50的緩沖溶液，若用HAc和NaAc配制，則二者的濃度比[C(NaAc)/[C(HAc)]為：(HAc的Ka=1.76×10-5):A、4.75/1B、1/4.75C、4.50/1D、1/1.78E、1.78/1D5.在0.100mol.L-1HAc（Ka=1.76×10-5）溶液20.0ml中,加入0.0500mol.L-1NaOH20.0ml,則溶液中的[H3O+]為:A.1.76×10-5B.2.50×10-3

C.3.52×10-5

D.6.60×10-4

6.影響緩沖容量的主要因素是:A、緩沖溶液的pH值和緩沖比B、弱酸的pKa和緩沖比C、弱酸的pKa和緩沖溶液的總濃度D、緩沖溶液的總濃度和緩沖比DA4.欲配制pH=4.50的緩沖溶液，若用HAc和NaAc配制7.下列各緩沖溶液,緩沖容量最大的是:A.50