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緩沖溶液CONTENTS目錄緩沖容量緩沖溶液的配制緩沖溶液的pH值020304緩沖溶液和緩沖作用原理01緩沖溶液的配制0501緩沖溶液和緩沖作用原理一、緩沖作用和緩沖溶液

緩沖作用:抵抗少量強(qiáng)酸、強(qiáng)堿或稀釋的影響,pH值不變。

緩沖溶液——具有緩沖作用的溶液。二、緩沖溶液的組成

具有足夠濃度的共軛酸堿對(duì)——緩沖對(duì)。如:HAc~Ac-、NH4+~NH3酸——抗堿成分;堿——抗酸成分。1)弱酸及其對(duì)應(yīng)鹽:HAc-NaAc2)酸式鹽及其次級(jí)鹽:NaH2PO4

-Na2HPO43)弱堿及其對(duì)應(yīng)鹽:NH4Cl-NH3問題:1.H2CO3和Na2CO3能否組成緩沖對(duì)?2.1mol·L-1NaOH和1mol·L-1HAc等體積混合,有否緩沖作用?3.1mol·L-1NaOH和2mol·L-1HAc等體積混合,有否緩沖作用?否。如H2CO3

~NaHCO3,NaHCO3~Na2CO3均可。否。因全部生成NaAc。有。HAc~NaAc組成緩沖對(duì)。三、緩沖溶液的作用原理

以HAc~NaAc為例:加少量H+,平衡

,使[H+]

,pH值幾乎不變。抗酸成分加少量OH-,平衡

,補(bǔ)充減少的H+,pH值幾乎不變??箟A成分加少量水,[H+]

、[Ac-]

,同離子效應(yīng)

,平衡

,pH值幾乎不變。

2緩沖溶液的pH值HB~NaB緩沖溶液近似計(jì)算公式[共軛堿][共軛酸]

對(duì)不同緩沖對(duì),會(huì)正確使用Ka。如:NaH2PO4

-Na2HPO4,Ka

是H3PO4的Ka2

。

NH3

-NH4Cl,Ka

是NH4+的離解常數(shù)。

緩沖溶液的pH值取決于Ka及緩沖比([B-]/[HB])加水稀釋,緩沖比不變,pH也不變——抗稀釋。練習(xí):取0.1mol·L-1H3PO450ml和0.1mol·L-1NaOH70ml混合,求溶液pH值。(已知H3PO4的pKa1

=2.12;pKa2

=7.21;pKa3

=12.67)解:NaH2PO4~Na2HPO4組成緩沖對(duì)=7.21+lg2/3=7.0302緩沖溶液pH值的計(jì)算pH值決定于緩沖系中共軛酸的Kaθ和緩沖比即[共軛堿]

[共軛酸]。同一緩沖系,pH值只決定于緩沖比。[B-]

[HB]=1時(shí),則pH=pKaθ。少量稀釋,pH值不變;大量稀釋,pH會(huì)變化。03緩沖容量衡量緩沖能力大小的尺度。

值愈大,溶液的緩沖能力愈大。影響緩沖容量的因素

緩沖溶液的總濃度。

C大,

也大緩沖溶液的緩沖比。

緩沖比為1,

最大緩沖范圍pH=pKaθ

1

——有效緩沖范圍緩沖比1:1時(shí),

最大,pH=pKa。緩沖比大于10:1或小于1:10時(shí),緩沖溶液已失去緩沖能力。不同緩沖系,pKa不同緩沖范圍不同。見表4-304緩沖溶液的配制

配制的原則和方法條件:1.配好的緩沖液符合預(yù)期pH值。

2.要有較大的

。原則:1.選擇合適緩沖系。

2.適當(dāng)總濃度,C在0.05-0.2mol·L-1。

3.計(jì)算所需緩沖系的量。

4.pH計(jì)校正。練習(xí):若配制pH為5.00緩沖液500ml,現(xiàn)有6mol·L-1的HAc34.0ml,問需加入NaAc·3H2O晶體多少克?如何配?如加入2mol·L-1NaOH溶液,需多少ml?(需NaAc·3H2O晶體49.4g。需NaOH溶液65.3ml。)1.有較大的緩沖能力:

c較大(0.01~1mol·L-1);pH≈pKa,即ca∶cb≈1∶1HAc—NaAc:pKa=4.76(pH4~5.5)NH4OH—NH3:pKb=4.75(pH8~10)(CH2)6N4—(CH2)6N4H+:pKb=8.87(pH4.5~6

)2.不干擾測(cè)定(EDTA滴定Pb2+,不用HAc-Ac-)。常用緩沖溶液緩沖溶液pKa緩沖范圍氨基乙酸+HCl2.351.5~3.0氯乙酸+NaOH2.862~3.5甲酸+NaOH3.773~4.5HAc+NaAc4.764~5.5六次甲基四胺+HCl5.134.5~6.0H2PO4-+HPO42-7.216.5~8三羥甲基甲胺+HCl8.217.5~9硼砂(H3BO3+H2BO3-)9.248.5~10NH4++NH39.258.5~1005緩沖溶液在醫(yī)學(xué)上的意義血液pH=7.35-7.45,由多種緩沖對(duì)起作用。其中濃度最高,緩沖能力最大??顾岢煞挚箟A成分正常血漿內(nèi),緩沖比為碳酸緩沖系pH值計(jì)算公式:正常血漿pH=7.4酸中毒:pH<7.35堿中毒:pH>7.456.1標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液用來校正pH計(jì),在一定溫度下有準(zhǔn)確pH值的溶液,其pH值由實(shí)驗(yàn)測(cè)定。理論上計(jì)算此類溶液的pH值時(shí),必須考慮離子強(qiáng)度的影響。重要的緩沖溶液緩沖溶液選擇原則:緩沖溶液對(duì)測(cè)量過程應(yīng)沒有干擾;所需控制的pH應(yīng)在緩沖溶液的緩沖范圍內(nèi);有足夠的緩沖容量;無污染,價(jià)格便宜全域緩沖溶液:有很寬pH范

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