化學(xué)緩沖溶液

第四節(jié)緩沖溶液導(dǎo)入人體血液pH=7.35-7.45酸性食物酸性食物堿性食物堿性食物問(wèn)題為什么人體血液的pH穩(wěn)定在7.35-7.45之間？緩沖溶液的組成是什么？緩沖溶液的作用原理？H2ONaClHAc-NaAcH2ONaClHAc-NaAcHAc-NaAcHAc-NaAc分析：為什么人體血液pH能穩(wěn)定在7.35-7.45之間？定性實(shí)驗(yàn)甲基橙指示劑1mol·L-1HCl酚酞指示劑1mol·L-1NaOH分析：為什么人體血液pH能穩(wěn)定在7.35-7.45之間？定量計(jì)算pH加1滴(0.05mL)1mol.L-1HCl加1滴(0.05mL)1mol·L-1NaOH50mL純水7.003.0011.0050mLHAc-NaAcc(HAc)=0.10mol·L-1c(NaAc)=0.10mol·L-14.754.744.76△pH=4.00△pH=0.01能抵抗外加少量強(qiáng)酸、強(qiáng)堿或稍加稀釋，而溶液的pH值基本保持不變，稱為緩沖溶液。

一、緩沖溶液血液中主要的緩沖體系：HA—NaA（有機(jī)酸及其鈉鹽）H2CO3—NaHCO3主要NaH2PO4-Na2HPO4HHb—NaHb（血漿蛋白及其鈉鹽

）

1、緩沖溶液的概念

2、緩沖溶液的組成由合適濃度的共軛酸堿對(duì)（緩沖對(duì)）組成。緩沖溶液抗酸成分抗堿成分共軛堿共軛酸緩沖對(duì)成分條件類型緩沖溶液

3、緩沖溶液的作用原理緩沖溶液中的成分：H+Ac-HAcNa+OH-有效成分：Ac-HAc抗酸成分抗堿成分外加H+時(shí)：H++Ac-

HAc外加OH-時(shí)：OH-+HAcAc-+H2O溶液中H+/OH-的濃度基本不變，因此溶液pH基本不變。

反應(yīng)方程：說(shuō)明：1、一分為二的看待緩沖溶液，它不是萬(wàn)能的，而是有限度的。緩沖作用是相對(duì)的，只能對(duì)抗外來(lái)少量強(qiáng)酸強(qiáng)堿的侵?jǐn)_。2、抗酸抗堿過(guò)程中，存在一變兩不變，pH基本不變，總濃度不變，但緩沖對(duì)中各自濃度有變化3、緩沖溶液不是一次性的，可反復(fù)使用4、合理科學(xué)使用緩沖溶液的基本原則是“交替使用”。常用的緩沖溶液緩沖溶液pKa(25℃)緩沖范圍HAc－NaAcH2CO3－NaHCO3NH4Cl－NH3Na2HPO4－Na3PO44.746.359.2512.323.74～5.745.35～7.358.25～10.2511.32～13.32—緩沖比—緩沖溶液的總濃度二、緩沖溶液pH計(jì)算結(jié)論：1.Ka

與溫度有關(guān)，故緩沖溶液pH也與溫度有關(guān)。2.同一緩沖系的緩沖溶液，pKa值一定，pH隨cB-/cHB

的改變而改變。當(dāng)cB-/cHB

＝1時(shí)，pH＝pKa

。3.緩沖溶液加水稀釋時(shí)，c(B-)與c(HB)的比值不變，則pH也基本不變。例計(jì)算0.10mol·L-1NH320mL和0.20mol·L-1NH4Cl15mL混合溶液的pH值。解此混合溶液的緩沖系為NH4+—NH3

，查表知pKa(NH4+)＝9.25

代入公式得pH＝9.25-0.17＝9.08三、緩沖范圍一般認(rèn)為pH=pKa

1為緩沖作用的有效區(qū)間，稱為緩沖溶液的緩沖范圍。不同緩沖系，因各自弱酸的pK值不同，所以緩沖范圍也各不相同。意義：1、選擇緩沖對(duì)的依據(jù)。2、緩沖溶液是否有效的依據(jù)。四、緩沖容量緩沖容量：是指單位體積(1L)的緩沖溶液在pH值改變一個(gè)單位時(shí)，所需外加一元強(qiáng)酸或一元強(qiáng)堿的物質(zhì)的量(mol)。緩沖容量用β來(lái)表示。

β值愈大，緩沖能力愈強(qiáng)①總濃度：同一種緩沖溶液，緩沖比一定時(shí)，總濃度越大，緩沖容量越大。0.05～0.2mol/L；②緩沖比：當(dāng)緩沖溶液的總濃度一定，緩沖比=1:1時(shí)，緩沖容量最大（緩沖能力）最大，此時(shí)，pH=pKa。影響緩沖容量β

的因素：五、緩沖溶液的選擇和配制1.選擇合適的緩沖系

①實(shí)用性：當(dāng)ca=cb時(shí)，pH=pKa。選擇pKa與所需pH值相等或相近的共軛酸，可保證有較大的緩沖能力。例1、欲配制pH=5.0的緩沖溶液應(yīng)選擇體系NaAc-HAc體系，pKa=4.74

例2、欲配制pH=9.0的緩沖溶液，應(yīng)選擇NH3-NH4Cl體系,pKb=4.74,pKa=9.26

②安全性：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。2.計(jì)算用量如pKa與pH不相等，則按所要求的pH，利用緩沖公式算出所需的nb/na3.配制直接法：簡(jiǎn)單混合法間接法強(qiáng)堿中加過(guò)量弱酸強(qiáng)酸中加過(guò)量弱堿六、人體正常pH的維持

人體血液pH=7.4±0.05，pH改變超過(guò)

0.4個(gè)單位會(huì)有生命危險(xiǎn)。人體中存在兩種重要的緩沖系統(tǒng)：血液中：H2CO3—HCO3-緩沖系統(tǒng)。細(xì)胞中：H2PO4-—HPO42-緩沖系統(tǒng)。堿儲(chǔ)

在體內(nèi)，HCO3-是血漿中含量最多的抗酸成分，在一定程度上可以代表血漿對(duì)體內(nèi)所產(chǎn)生非揮發(fā)性酸的緩沖能力，所以將血漿中的HCO3-稱為堿儲(chǔ)。趣聞－IQ值與pH值1996年，英國(guó)皇家學(xué)會(huì)匯編：標(biāo)志人類智力水平的智商與大腦皮層的酸堿度成正比。

光譜磁共振法；研究對(duì)象：42個(gè)6-13歲男童相關(guān)程度>0.5

(0-毫無(wú)關(guān)系，1完全對(duì)應(yīng))pH值＝6.99～7.09時(shí)，IQ值＝63～138。練習(xí)題根據(jù)酸堿質(zhì)子理論,下列哪些是酸,堿及兩性物質(zhì)

NH4+,CO32-,H2PO4-,NH3,H2S,Ac-,OH-，