《大學(xué)分析化學(xué)教學(xué)》5-4 緩沖溶液

第四節(jié)緩沖溶液一、緩沖溶液的概念和緩沖原理二、緩沖溶液pH值的計(jì)算三、緩沖容量四、緩沖溶液的選擇和配制第五章酸堿滴定法下一頁(yè).5.4.1基本概念緩沖溶液一般是由較大濃度的弱酸及其共軛堿組成，如HAc-Ac-或NH4+-NH3等。此外，兩性化合物（如鄰苯二甲酸氫鉀、酒石酸氫鉀等）也有緩沖作用；高濃度的強(qiáng)酸或強(qiáng)堿溶液的酸度和堿度本來(lái)很高，加入少量酸或堿，對(duì)其酸堿度影響不大，因此，也有一定的緩沖作用。緩沖溶液是一種對(duì)溶液的酸度起穩(wěn)定作用的溶液，向該溶液加入少量酸或堿；或因化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生少量酸或堿；或?qū)⑷芤荷约酉♂?，溶液的酸度能基本保持不變?根據(jù)用途的不同，緩沖溶液分為兩類。一類是用來(lái)控制化學(xué)反應(yīng)或生化反應(yīng)的酸度條件的，一般由一個(gè)或幾個(gè)弱酸的共軛酸堿對(duì)組成。另一類是作為測(cè)定pH的參照標(biāo)準(zhǔn)，用來(lái)校準(zhǔn)pH酸度計(jì)，稱為標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液，例如鄰苯二甲酸氫鉀、硼砂等。.5.4.2緩沖溶液的計(jì)算設(shè)有濃度為ca和cb的HB和NaB組成的緩沖溶液物料平衡：①②電荷平衡：③④將②代入③得將④代入①得⑤.對(duì)于酸性溶液，[OH-]可以忽略（近似式）上一頁(yè)下一頁(yè)（精確式）將④和⑤代入HB的電離平衡關(guān)系式得對(duì)于堿性溶液[H+]可以忽略（近似式）.對(duì)于一般的緩沖溶液ca

和cb都較大即ca>>(-[H+]+[OH-])cb>>([H+]-[OH-])所以：上一頁(yè)下一頁(yè)（最簡(jiǎn)式）或者.5.4.3緩沖容量定義式：

上一頁(yè)下一頁(yè)或物理意義：使1升溶液的pH增加dpH單位時(shí)所需強(qiáng)堿的量為db，或是使1升溶液的pH減少dpH單位時(shí)所需強(qiáng)酸的量為da。.②比值，當(dāng)c總一定時(shí)，時(shí)，最大。當(dāng)或時(shí)，緩沖能力極弱。①緩沖溶液的總濃度，c總越大，越大。上一頁(yè)下一頁(yè)影響緩沖容量的因素：當(dāng)緩沖溶液的總濃度一定時(shí)，酸與其共軛堿的濃度相等時(shí)緩沖容量最大。.緩沖溶液的緩沖范圍：當(dāng)時(shí)，當(dāng)時(shí)，.5.4.4緩沖溶液的選擇和配制選擇緩沖溶液的原則：1.緩沖溶液的組分不干擾分析反應(yīng)的進(jìn)行。2.選用的緩沖溶液要能有效地將酸度控制在所需要的pH范圍內(nèi)。緩沖溶液中的弱酸組分的pKa應(yīng)接近所需控制的p