第一節(jié)緩沖溶液及其緩沖作用環(huán)境技術(shù)網(wǎng)

1、第一節(jié)  緩沖溶液及其緩沖作用一、緩沖溶液的緩沖作用及組成示教：純水+甲基橙+HCl(1滴)紅色溶液pH變化大酚酞+NaOH(1滴)紅色(Hac+NaAc)+甲基橙+HCl(若干滴)PH無明顯變化酚酞+NaOH(若干滴)定義：能抵抗外加少量酸（或鹼）而保持其本身pH基本不變的溶液叫緩沖溶液緩沖溶液示意圖 緩沖溶液的抗酸、抗堿作用叫緩沖作用，組成緩沖溶液的物質(zhì)叫緩沖體系。緩沖溶液由共軛酸和它的共軛鹼組成。共軛酸   共軛堿如：HACNaACNH4ClNH3.H2ONaH2PO4Na2HPO4H2CO3NaHCO3為什么這樣的體系能抵抗外加少量酸（或鹼）而保持其pH基

2、本不變呢？二、緩沖機(jī)理（buffer mechamism）以HACNaAC為例：溶液中有下列反應(yīng)    平衡時(shí)，溶液中有較多的HAC分子和AC-。當(dāng)外加酸時(shí)，如HClH+Cl, H+與AC-結(jié)合成難電離的HAC分子，同時(shí)阻止HAC進(jìn)一步電離，故不會使溶液中H+急劇增大，從而保持pH基本不變，故AC-為抗酸成分，醫(yī)學(xué)上叫鹼儲備(Basic reservoir)。    如果外加少量鹼,則由強(qiáng)堿電離出來的OH-就會與HAC電離出來的H+結(jié)合成H2O，這時(shí)H+似乎應(yīng)大大減少，但就電離來說，H+下降，平衡會向著電離方向移動來補(bǔ)充H+，從而不會

3、使H+因加入堿而明顯改變，即仍保持pH基本不變。故HAC成為抗堿成分，醫(yī)學(xué)上叫酸儲備(acidic reservoir)。*緩沖溶液靠抗酸成分（鹼儲備）共軛鹼AC- 和抗堿成分（酸儲備）共軛酸HAC。維持pH基本不變。第二節(jié) 緩沖溶液pH一、緩沖溶液pH計(jì)算公式Hender son-Hasselbalch公式*Henderson-Hasselbalch公式意義：(1)緩沖溶液pH主要決定于pKa，同時(shí)與共軛酸鹼對濃度比有關(guān),對于某一種緩沖液pKa一定，pH隨共軛酸鹼對濃度比(緩沖比)而變。外加少量酸(或鹼)， 不會變化太大。取對數(shù)后是個(gè)更小的值,pH值基本不變(2)T一定，溶液pH不

4、因稀釋而產(chǎn)生明顯變化。緩沖溶液又具有一定的抗稀釋作用。*用途：配制一定pH的溶液時(shí)，正確選擇合適的緩沖對根據(jù)：a . pKa盡量接近于pHb. 盡量使緩沖比接近于1c. 濃度適當(dāng)?shù)卮螅?.10.5mol/L）第三節(jié)  緩沖容量（buffer capacity）    緩沖溶液的緩沖能力是有限的，而不是無限的。當(dāng)其抗酸、抗堿成分用盡時(shí)，就無緩沖能力了。    緩沖溶液的緩沖能力用緩沖容量（）來恒量：    所謂緩沖容量：使單位體積（V）的緩沖溶液的PH值改變一個(gè)單位（pH=±1）所需加入

5、的強(qiáng)酸或強(qiáng)堿的物質(zhì)的量（n） （3-4）例3-2  10ml pH為4.73的緩沖溶液中加入0.2 mol·L-1NaOH 0.15ml，pH變?yōu)?.78,求此緩沖溶液的。解：pH=4.78-4.73=0.05,      V=10ml,      n=0.15×0.2=0.03mol      * 大小的決定因素：緩沖溶液的總濃度C總，C總越大，就越大。C總一定時(shí)，緩沖比， =1時(shí)，最大。  &

6、#160;  當(dāng)緩沖比> 或< 時(shí)，<0.01,此時(shí)基本上無緩沖能力了。所以，足夠濃度的共軛酸、堿對組成的緩沖液，pH變化范圍大致相當(dāng)于pKa±1, 約2個(gè)pH單位范圍，才能發(fā)揮滿意的緩沖作用。即pH= pKa±1叫緩沖溶液的緩沖范圍。第四節(jié)  緩沖溶液的配制配制一定pH的緩沖溶液，應(yīng)按以下原則和步驟。1、選擇合適的緩沖對：原則是所選緩沖對弱酸的pKa盡量接近于所需pH，并盡量在緩沖對的緩沖范圍內(nèi)（pH= pKa±1）。二是所選緩沖對不能與溶液中主物質(zhì)發(fā)生作用。2、緩沖溶液的總濃度要適當(dāng)，一般0.1-0.5 mol·

7、L-1之間3、計(jì)算所需緩沖對的量，為方便計(jì)算和配制，常用相同濃度的共軛酸、堿溶液，分別取不同體積混合即可4、校正，實(shí)際pH值與計(jì)算pH值常有出入，用pH計(jì)或精密pH紙校正。例3-3  欲配制pH=7.40 的緩沖溶液500ml，如何用0.50mol·L-1 NaH2PO4和固體NaOH配制（H3PO4的pKa2=7.21)解：NaH2PO4中加入NaOH后發(fā)生如下反應(yīng)H2PO4-+NaOHHPO42-+H2O只要NaOH不過量溶液中就存在H2PO4-HPO42-同時(shí)CHPO42-=CNaOH lg 又 緩沖溶液中， =0.1 mol·L-1CHPO42-=0.1×1.55=0.155(mol·L-1)配制500ml溶液，應(yīng)稱取NaOH固體0.5×0.155×40