醫(yī)用化學(xué)弱電解質(zhì)解離平衡

1、第三章第三章 電解質(zhì)溶液電解質(zhì)溶液第三章第三章 電解質(zhì)溶液電解質(zhì)溶液第三章第三章 電解質(zhì)溶液電解質(zhì)溶液1.掌握掌握 酸堿質(zhì)子理論酸堿質(zhì)子理論;緩沖溶液的概念、組成和緩緩沖溶液的概念、組成和緩沖作用機(jī)制。沖作用機(jī)制。2.熟悉熟悉 弱電解質(zhì)的解離平衡、解離度；緩沖溶液弱電解質(zhì)的解離平衡、解離度；緩沖溶液的的pH的計(jì)算。的計(jì)算。3.了解了解 緩沖容量及其影響因素，緩沖范圍。緩沖容量及其影響因素，緩沖范圍。4.能力要求能力要求 配制一定配制一定pH的緩沖溶液。的緩沖溶液。5.素質(zhì)要求素質(zhì)要求 應(yīng)用緩沖溶液知識(shí)，理解機(jī)體維持應(yīng)用緩沖溶液知識(shí)，理解機(jī)體維持pH穩(wěn)定的原理，分析酸堿平衡失調(diào)的原因。穩(wěn)定的原理

2、，分析酸堿平衡失調(diào)的原因。 【學(xué)習(xí)目標(biāo)學(xué)習(xí)目標(biāo)】第三章第三章 電解質(zhì)溶液電解質(zhì)溶液第一節(jié)第一節(jié) 弱電解質(zhì)溶液的解離平衡弱電解質(zhì)溶液的解離平衡1第二節(jié)第二節(jié) 酸堿質(zhì)子理論酸堿質(zhì)子理論2基礎(chǔ)與臨床基礎(chǔ)與臨床4第三節(jié)第三節(jié) 緩沖溶液緩沖溶液3學(xué)習(xí)要點(diǎn)學(xué)習(xí)要點(diǎn)5張學(xué)東張學(xué)東 首都醫(yī)科大學(xué)燕京醫(yī)學(xué)院首都醫(yī)科大學(xué)燕京醫(yī)學(xué)院第一節(jié)第一節(jié) 弱電解質(zhì)溶液的解離平衡弱電解質(zhì)溶液的解離平衡第三章第三章 電解質(zhì)溶液電解質(zhì)溶液一、解離平衡和解離平衡常數(shù)一、解離平衡和解離平衡常數(shù)二、解離度二、解離度三、同離子效應(yīng)三、同離子效應(yīng)電解質(zhì)溶液：在水溶液或熔融狀態(tài)下能電解質(zhì)溶液：在水溶液或熔融狀態(tài)下能導(dǎo)電的化合物稱(chēng)為電解質(zhì)，其水

3、溶液稱(chēng)導(dǎo)電的化合物稱(chēng)為電解質(zhì)，其水溶液稱(chēng)為電解質(zhì)溶液。為電解質(zhì)溶液。水溶液或者熔融狀態(tài)下能夠?qū)щ姷幕衔锓Q(chēng)為水溶液或者熔融狀態(tài)下能夠?qū)щ姷幕衔锓Q(chēng)為電解質(zhì)電解質(zhì)水溶液或者熔融狀態(tài)下不能夠?qū)щ姷幕衔锓Q(chēng)水溶液或者熔融狀態(tài)下不能夠?qū)щ姷幕衔锓Q(chēng)為非電解質(zhì)為非電解質(zhì)根據(jù)電解質(zhì)在水溶液中的解離程度不同，根據(jù)電解質(zhì)在水溶液中的解離程度不同，將其分為強(qiáng)電解質(zhì)和弱電解質(zhì)兩類(lèi)：將其分為強(qiáng)電解質(zhì)和弱電解質(zhì)兩類(lèi)：電解質(zhì)強(qiáng)電解質(zhì)（完全電離）在水溶液中在水溶液中完全電離的化合物，如硫酸完全電離的化合物，如硫酸弱電解質(zhì)（部分電離）在水溶液中只有部分電離在水溶液中只有部分電離的化合物，如醋酸的化合物，如醋酸（視頻（視頻1

4、-1）一、解離平衡和解離平衡常數(shù)一、解離平衡和解離平衡常數(shù)（一）解離平衡（一）解離平衡 在弱電解質(zhì)的水溶液中，存在著分子解離成離子和離子結(jié)在弱電解質(zhì)的水溶液中，存在著分子解離成離子和離子結(jié)合成分子的兩個(gè)過(guò)程。在一定溫度下，當(dāng)上述兩個(gè)過(guò)程的速率合成分子的兩個(gè)過(guò)程。在一定溫度下，當(dāng)上述兩個(gè)過(guò)程的速率相等時(shí)，溶液中各組分的濃度不再發(fā)生改變，即達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡，相等時(shí)，溶液中各組分的濃度不再發(fā)生改變，即達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡，這種狀態(tài)稱(chēng)為解離平衡。這種狀態(tài)稱(chēng)為解離平衡。第一節(jié)第一節(jié) 弱電解質(zhì)溶液的解離平衡弱電解質(zhì)溶液的解離平衡第三章第三章 電解質(zhì)溶液電解質(zhì)溶液 第一節(jié)第一節(jié) 弱電解質(zhì)溶液的解離平衡弱電解質(zhì)溶液的解離

5、平衡1.HAc的解離平衡：的解離平衡： 簡(jiǎn)寫(xiě)為：簡(jiǎn)寫(xiě)為：2.NH3 H2O的解離平衡：的解離平衡：第一節(jié)第一節(jié) 弱電解質(zhì)溶液的解離平衡弱電解質(zhì)溶液的解離平衡第三章第三章 電解質(zhì)溶液電解質(zhì)溶液 第一節(jié)第一節(jié) 弱電解質(zhì)溶液的解離平衡弱電解質(zhì)溶液的解離平衡HAc H+ + AcHAc + H2O H3O+ + AcNH3H2ONH4+ OH醋酸和氨的解離平衡示意圖醋酸和氨的解離平衡示意圖（二）解離平衡常數(shù)（二）解離平衡常數(shù)在一定溫度下，當(dāng)弱電解質(zhì)達(dá)到解離平衡時(shí)，溶液中已解在一定溫度下，當(dāng)弱電解質(zhì)達(dá)到解離平衡時(shí)，溶液中已解離的離子濃度冪次方的乘積與未解離的弱電解質(zhì)分子濃度的比離的離子濃度冪次方的乘積與

6、未解離的弱電解質(zhì)分子濃度的比值為一常數(shù)，稱(chēng)為解離平衡常數(shù)，簡(jiǎn)稱(chēng)解離常數(shù)，用值為一常數(shù)，稱(chēng)為解離平衡常數(shù)，簡(jiǎn)稱(chēng)解離常數(shù)，用Ki表示。表示。1.弱酸的解離平衡常數(shù)（弱酸的解離平衡常數(shù)（ Ka） 如如HAc的解離常數(shù)：的解離常數(shù)：2.弱堿的解離平衡常數(shù)（弱堿的解離平衡常數(shù)（ Kb） 如如NH3 H2O的解離常數(shù)：的解離常數(shù)：解離常數(shù)與弱電解質(zhì)的本性及溫度有關(guān)，而與其濃度無(wú)關(guān)，解離常數(shù)與弱電解質(zhì)的本性及溫度有關(guān)，而與其濃度無(wú)關(guān)，其數(shù)值的大小可以反映弱電解質(zhì)解離的趨勢(shì)。其數(shù)值的大小可以反映弱電解質(zhì)解離的趨勢(shì)。Ka=HAcHAcNH3H2ONH4+OHKb=第三章第三章 電解質(zhì)溶液電解質(zhì)溶液 第一節(jié)第一節(jié)

7、 弱電解質(zhì)溶液的解離平衡弱電解質(zhì)溶液的解離平衡第一節(jié)第一節(jié) 弱電解質(zhì)溶液的解離平衡弱電解質(zhì)溶液的解離平衡3.解離常數(shù)與弱電解質(zhì)的本性及溫度有關(guān)，而與其濃度無(wú)解離常數(shù)與弱電解質(zhì)的本性及溫度有關(guān)，而與其濃度無(wú)關(guān)，其數(shù)值的大小可以反映弱電解質(zhì)解離的趨勢(shì)。關(guān)，其數(shù)值的大小可以反映弱電解質(zhì)解離的趨勢(shì)。如對(duì)于同一類(lèi)型的弱酸（或弱堿），如對(duì)于同一類(lèi)型的弱酸（或弱堿），Ka（或（或Kb）值大的）值大的酸性（堿性）較強(qiáng)。酸性（堿性）較強(qiáng)。4.解離平衡移動(dòng)：改變影響解離平衡的因素（溫度、濃解離平衡移動(dòng)：改變影響解離平衡的因素（溫度、濃度），弱電解質(zhì)的解離平衡將被破壞，在新的條件下重新建立度），弱電解質(zhì)的解離平衡將

8、被破壞，在新的條件下重新建立平衡。平衡。如向氨水中加入如向氨水中加入NaOH，增大了溶液中的，增大了溶液中的OH濃度，使?jié)舛龋菇怆x平衡逆向移動(dòng)解離平衡逆向移動(dòng) 。 +OH- + Na+ NaOH平衡移動(dòng)的方向平衡移動(dòng)的方向NH3H2ONH4+ OH第三章第三章 電解質(zhì)溶液電解質(zhì)溶液 第一節(jié)第一節(jié) 弱電解質(zhì)溶液的解離平衡弱電解質(zhì)溶液的解離平衡第一節(jié)第一節(jié) 弱電解質(zhì)溶液的解離平衡弱電解質(zhì)溶液的解離平衡二、解離度二、解離度在一定條件下，弱電解質(zhì)達(dá)到解離平衡時(shí)，溶液中已解在一定條件下，弱電解質(zhì)達(dá)到解離平衡時(shí)，溶液中已解離的弱電解質(zhì)分子數(shù)與解離前分子總數(shù)的比值，稱(chēng)為該弱電解離的弱電解質(zhì)分子數(shù)與解離前分

9、子總數(shù)的比值，稱(chēng)為該弱電解質(zhì)的解離度，用質(zhì)的解離度，用 表示。表示。1.解離度的大小可以定量地表示弱電解質(zhì)的相對(duì)強(qiáng)弱解離度的大小可以定量地表示弱電解質(zhì)的相對(duì)強(qiáng)弱 。 2. 影響弱電解質(zhì)解離度的因素，除弱電解質(zhì)的本性和溶影響弱電解質(zhì)解離度的因素，除弱電解質(zhì)的本性和溶液的溫度外，還與溶液的濃度、溶質(zhì)和溶劑的極性強(qiáng)弱有關(guān)。液的溫度外，還與溶液的濃度、溶質(zhì)和溶劑的極性強(qiáng)弱有關(guān)。 %100電解質(zhì)分子總數(shù)已解離的電解質(zhì)分子數(shù)第三章第三章 電解質(zhì)溶液電解質(zhì)溶液 第一節(jié)第一節(jié) 弱電解質(zhì)溶液的解離平衡弱電解質(zhì)溶液的解離平衡第一節(jié)第一節(jié) 弱電解質(zhì)溶液的解離平衡弱電解質(zhì)溶液的解離平衡三、同離子效應(yīng)三、同離子效應(yīng)在弱

10、電解質(zhì)溶液中加入與其具有相同離子的強(qiáng)電解質(zhì)，在弱電解質(zhì)溶液中加入與其具有相同離子的強(qiáng)電解質(zhì)，使弱電解質(zhì)解離度降低的現(xiàn)象，稱(chēng)為同離子效應(yīng)。使弱電解質(zhì)解離度降低的現(xiàn)象，稱(chēng)為同離子效應(yīng)。 如：如： +平衡移動(dòng)的方向平衡移動(dòng)的方向HAc + H2O H3O+ + Ac第三章第三章 電解質(zhì)溶液電解質(zhì)溶液 第一節(jié)第一節(jié) 弱電解質(zhì)溶液的解離平衡弱電解質(zhì)溶液的解離平衡第一節(jié)第一節(jié) 弱電解質(zhì)溶液的解離平衡弱電解質(zhì)溶液的解離平衡NH3 + H2O OH + NH4+NH4+ + ClNH4Cl+Ac + Na+ NaAc平衡移動(dòng)的方向平衡移動(dòng)的方向第二節(jié)第二節(jié) 酸堿質(zhì)子理論酸堿質(zhì)子理論第三章第三章 電解質(zhì)溶液電解

11、質(zhì)溶液一、酸堿的定義一、酸堿的定義二、酸堿反應(yīng)的實(shí)質(zhì)二、酸堿反應(yīng)的實(shí)質(zhì)三、水的質(zhì)子自遞平衡三、水的質(zhì)子自遞平衡張學(xué)東張學(xué)東 首都醫(yī)科大學(xué)燕京醫(yī)學(xué)院首都醫(yī)科大學(xué)燕京醫(yī)學(xué)院四、共軛酸堿解離常數(shù)的關(guān)系四、共軛酸堿解離常數(shù)的關(guān)系第二節(jié) 酸堿質(zhì)子理論一、酸堿的定義酸堿質(zhì)子理論認(rèn)為：凡能給出質(zhì)子（H+）的物質(zhì)都是酸，凡能接受質(zhì)子（H+）的物質(zhì)都是堿。酸、堿的關(guān)系可表示如下： 酸 質(zhì)子 堿1.在組成上僅相差一個(gè)質(zhì)子的一對(duì)酸堿稱(chēng)為共軛酸堿對(duì)。 2.在一對(duì)共軛酸堿對(duì)中，共軛酸的酸性越強(qiáng)，其共軛堿的堿性越弱，反之，其共軛堿的堿性越強(qiáng)。 3.既可以給出質(zhì)子，也能夠接受質(zhì)子的物質(zhì)稱(chēng)為兩性物質(zhì)。 HBH+ B共軛酸堿對(duì)

12、共軛酸堿對(duì)第三章第三章 電解質(zhì)溶液電解質(zhì)溶液 第二節(jié)第二節(jié) 酸堿質(zhì)子理論酸堿質(zhì)子理論二、酸堿反應(yīng)的實(shí)質(zhì)二、酸堿反應(yīng)的實(shí)質(zhì) 酸堿反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是質(zhì)子在兩對(duì)共軛酸堿對(duì)之間的傳遞。酸堿反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是質(zhì)子在兩對(duì)共軛酸堿對(duì)之間的傳遞。例如：例如： 酸堿反應(yīng)總是由較強(qiáng)的酸和較強(qiáng)的堿反應(yīng)，生成較弱的酸堿反應(yīng)總是由較強(qiáng)的酸和較強(qiáng)的堿反應(yīng)，生成較弱的堿和較弱的酸。堿和較弱的酸。 第三章第三章 電解質(zhì)溶液電解質(zhì)溶液 第二節(jié)第二節(jié) 酸堿質(zhì)子理論酸堿質(zhì)子理論第二節(jié)第二節(jié) 酸堿質(zhì)子理論酸堿質(zhì)子理論酸酸1 堿堿2 酸酸2 堿堿1HCl + NH3 NH4+ + Cl-H+三、水的質(zhì)子自遞平衡三、水的質(zhì)子自遞平衡 發(fā)生在同種分子

13、之間的質(zhì)子傳遞反應(yīng)稱(chēng)為質(zhì)子自遞反應(yīng)。發(fā)生在同種分子之間的質(zhì)子傳遞反應(yīng)稱(chēng)為質(zhì)子自遞反應(yīng)。1.水的質(zhì)子自遞反應(yīng)及平衡常數(shù)水的質(zhì)子自遞反應(yīng)及平衡常數(shù)H2O可看成是一個(gè)常數(shù)，上式整理為：可看成是一個(gè)常數(shù)，上式整理為：Kw =H3O+OH-將將H3O+簡(jiǎn)寫(xiě)成簡(jiǎn)寫(xiě)成H+，則上式簡(jiǎn)化為：，則上式簡(jiǎn)化為：Kw = H+OH- Kw稱(chēng)為水的質(zhì)子自遞平衡常數(shù)，又稱(chēng)為水的離子積。稱(chēng)為水的質(zhì)子自遞平衡常數(shù)，又稱(chēng)為水的離子積。 第三章第三章 電解質(zhì)溶液電解質(zhì)溶液 第二節(jié)第二節(jié) 酸堿質(zhì)子理論酸堿質(zhì)子理論H2OH3O+OHK =H2OH2O + H2OH3O+ OHH+第二節(jié)第二節(jié) 酸堿質(zhì)子理論酸堿質(zhì)子理論第三章第三章 電

14、解質(zhì)溶液電解質(zhì)溶液 第二節(jié)第二節(jié) 酸堿質(zhì)子理論酸堿質(zhì)子理論2.25時(shí)時(shí)純水的純水的Kw= 1.0010-14。溫度升高，溫度升高，Kw值增大。值增大。3.水的離子積水的離子積Kw不僅適用于純水，也適用于所有稀水溶液。不僅適用于純水，也適用于所有稀水溶液。只要知道溶液中只要知道溶液中的的H3O+，就能計(jì)算其中的，就能計(jì)算其中的 OH- - 。例如：例如：25時(shí)，在時(shí)，在0.10mol/L的的HCl溶中，溶中，H3O+=0.10mol/L，根據(jù)水的離子積根據(jù)水的離子積 OH- -= = Kw/ H3O+ = 1.0 10-13mol/L 第二節(jié)第二節(jié) 酸堿質(zhì)子理論酸堿質(zhì)子理論四、共軛酸堿解離常數(shù)的

15、關(guān)系四、共軛酸堿解離常數(shù)的關(guān)系共軛酸堿對(duì)共軛酸堿對(duì)HBB-分別存在如下的質(zhì)子傳遞反應(yīng)：分別存在如下的質(zhì)子傳遞反應(yīng)：將上述兩式相乘，共軛酸堿對(duì)的將上述兩式相乘，共軛酸堿對(duì)的Ka與與Kb之間存在如下關(guān)系之間存在如下關(guān)系：共軛酸的酸性越強(qiáng)，其共軛堿的堿性就越弱。反之，共共軛酸的酸性越強(qiáng)，其共軛堿的堿性就越弱。反之，共軛酸的酸性越弱，其共軛堿的堿性就越強(qiáng)。軛酸的酸性越弱，其共軛堿的堿性就越強(qiáng)。 第三章第三章 電解質(zhì)溶液電解質(zhì)溶液 第二節(jié)第二節(jié) 酸堿質(zhì)子理論酸堿質(zhì)子理論HB + H2O H3O+ + B B + H2O HB + OHK a = H3O+ B HBK b =HB OH B Ka Kb=

16、Kw第二節(jié)第二節(jié) 酸堿質(zhì)子理論酸堿質(zhì)子理論例例3-1 已知已知25時(shí)，時(shí)，HAc的的Ka = 1.7510-5 ，試求，試求Ac-的的Kb。解：解：HAc與與Ac-是共軛酸堿對(duì)，則有：是共軛酸堿對(duì)，則有：由于由于Ka 、 Kb和和 Kw的數(shù)值一般很小，常用它們的負(fù)對(duì)數(shù)：的數(shù)值一般很小，常用它們的負(fù)對(duì)數(shù)： pKa = -lgKa pKb = -lgKb pKw = -lgKw14W5a1.01010b1.75105.71 10KKK第三章第三章 電解質(zhì)溶液電解質(zhì)溶液 第二節(jié)第二節(jié) 酸堿質(zhì)子理論酸堿質(zhì)子理論第二節(jié)第二節(jié) 酸堿質(zhì)子理論酸堿質(zhì)子理論第三節(jié)第三節(jié) 緩沖溶液緩沖溶液一、緩沖溶液的基本概念和

17、組成一、緩沖溶液的基本概念和組成二、緩沖作用機(jī)制二、緩沖作用機(jī)制三、緩沖溶液三、緩沖溶液pHpH的計(jì)算的計(jì)算四、緩沖容量和緩沖范圍四、緩沖容量和緩沖范圍第三章第三章 電解質(zhì)溶液電解質(zhì)溶液張學(xué)東張學(xué)東 首都醫(yī)科大學(xué)燕京醫(yī)學(xué)院首都醫(yī)科大學(xué)燕京醫(yī)學(xué)院五、緩沖溶液的配制五、緩沖溶液的配制第三節(jié)第三節(jié) 緩沖溶液緩沖溶液一、緩沖溶液的基本概念一、緩沖溶液的基本概念（一）緩沖溶液的概念（一）緩沖溶液的概念向向0.1mol/L NaCl溶液、溶液、0.1mol/LHAc和和0.1mol/L NaAc 混混合溶液中分別加入少量合溶液中分別加入少量 HCl和和 NaOH，溶液的，溶液的pH變化如下：變化如下：第三

18、章第三章 電解質(zhì)溶液電解質(zhì)溶液 第三節(jié)第三節(jié) 緩沖溶液緩沖溶液待測(cè)溶液待測(cè)溶液pH試紙顏色試紙顏色pHpH變化變化1 1L NaCl溶液溶液對(duì)照對(duì)照7 2加入加入1滴滴0.1mol/L HCl3 減小減小3加入加入1滴滴0.1mol/L NaOH11增大增大4 1L HAc和和NaAc 混合溶液混合溶液對(duì)照對(duì)照4.75 5加入加入1滴滴0.1mol/L HCl4.74 基本不變基本不變6加入加入1滴滴0.1mol/L NaOH4.76 將將HAc和和NaAc混合溶液加適量水稀釋?zhuān)浠旌先芤杭舆m量水稀釋?zhuān)鋚H也基本不變。也基本不變。第三章第三章 電解質(zhì)溶液電解質(zhì)溶液 第三節(jié)第三節(jié) 緩沖溶液緩沖

19、溶液第三節(jié)第三節(jié) 緩沖溶液緩沖溶液1.能夠抵抗少量外加強(qiáng)酸、強(qiáng)堿或稀釋而保持能夠抵抗少量外加強(qiáng)酸、強(qiáng)堿或稀釋而保持pH基本不變的基本不變的溶液稱(chēng)為緩沖溶液。溶液稱(chēng)為緩沖溶液。2.緩沖溶液對(duì)強(qiáng)酸緩沖溶液對(duì)強(qiáng)酸、強(qiáng)堿或稀釋的抵抗作用稱(chēng)為緩沖作用。、強(qiáng)堿或稀釋的抵抗作用稱(chēng)為緩沖作用。加水體積（加水體積（ml）加水體積（加水體積（ml）0.5ml 0.1mol/L HCl0.5ml 0.1mol/L HAc + 0.1mol/L NaAc（二）緩沖溶液的組成（二）緩沖溶液的組成1.緩沖溶液中同時(shí)含有抗酸和抗堿兩種成分，合稱(chēng)為緩沖系或緩沖溶液中同時(shí)含有抗酸和抗堿兩種成分，合稱(chēng)為緩沖系或 緩沖對(duì)。緩沖對(duì)。

20、2.緩沖對(duì)的類(lèi)型緩沖對(duì)的類(lèi)型（1）弱酸及其共軛堿）弱酸及其共軛堿 例如：例如： HAc NaAc H2CO3 NaHCO3 抗堿成分抗堿成分 抗酸成分抗酸成分（2）弱堿及其共軛酸）弱堿及其共軛酸 例如：例如： NH4+ NH3 抗堿成分抗堿成分 抗酸成分抗酸成分問(wèn)題：?jiǎn)栴}： H2CO3 Na2CO3，NaOHH2SO4能組成緩沖對(duì)嗎？能組成緩沖對(duì)嗎？第三章第三章 電解質(zhì)溶液電解質(zhì)溶液 第三節(jié)第三節(jié) 緩沖溶液緩沖溶液第三節(jié)第三節(jié) 緩沖溶液緩沖溶液二、緩沖作用機(jī)制二、緩沖作用機(jī)制 以以HAc-NaAc組成的緩沖溶液中存在以下兩個(gè)解離過(guò)程：組成的緩沖溶液中存在以下兩個(gè)解離過(guò)程：HAcH+ AcHAc

21、H+AcNaAcNa+第三章第三章 電解質(zhì)溶液電解質(zhì)溶液 第三節(jié)第三節(jié) 緩沖溶液緩沖溶液第三節(jié)第三節(jié) 緩沖溶液緩沖溶液HAc是一種弱電解質(zhì)，解離度較小，強(qiáng)電解質(zhì)是一種弱電解質(zhì)，解離度較小，強(qiáng)電解質(zhì)NaAc完全完全解離出的解離出的Ac-產(chǎn)生同離子效應(yīng)，即產(chǎn)生同離子效應(yīng)，即Ac-與與H+結(jié)合生成結(jié)合生成HAc，使，使HAc的解離平衡向左移動(dòng)，的解離平衡向左移動(dòng)，HAc的解離度減小，的解離度減小，HAc幾乎完幾乎完全以分子狀態(tài)存在。所以溶液中存在著大量的全以分子狀態(tài)存在。所以溶液中存在著大量的HAc、Ac-和少和少量量H+。平衡時(shí)溶液的特點(diǎn)：平衡時(shí)溶液的特點(diǎn)：兩大兩大： HAc、 Ac-，一小一?。?/p>

22、 H+第三節(jié)第三節(jié) 緩沖溶液緩沖溶液1.當(dāng)加入少量強(qiáng)酸時(shí)，當(dāng)加入少量強(qiáng)酸時(shí)， 大量存在的大量存在的Ac-接受接受H+生成生成HAc，平衡左移。，平衡左移。 所以所以Ac-是抗酸成分，起抗酸作用。是抗酸成分，起抗酸作用。AcHAcH+2.當(dāng)加入少量強(qiáng)堿時(shí)，當(dāng)加入少量強(qiáng)堿時(shí)，H+和外加的和外加的OH -反應(yīng)生成反應(yīng)生成H2O,促使平衡右移以補(bǔ)充促使平衡右移以補(bǔ)充H+的減少。所以的減少。所以HAc是抗堿成是抗堿成分，起抗堿作用。分，起抗堿作用。AcHAc+H2OOH緩沖溶液中存在著相對(duì)較多的抗酸成分和抗堿成分，可緩沖溶液中存在著相對(duì)較多的抗酸成分和抗堿成分，可消耗掉外來(lái)少量強(qiáng)酸和強(qiáng)堿，使溶液的消耗掉

23、外來(lái)少量強(qiáng)酸和強(qiáng)堿，使溶液的pH基本保持不變?；颈３植蛔?。 三、緩沖溶液三、緩沖溶液pH的計(jì)算的計(jì)算以以HB-B -為例，在溶液中存在以下解離平衡：為例，在溶液中存在以下解離平衡：對(duì)上式兩邊同時(shí)取負(fù)對(duì)數(shù)得：對(duì)上式兩邊同時(shí)取負(fù)對(duì)數(shù)得：此式稱(chēng)為亨德森此式稱(chēng)為亨德森哈塞爾巴赫方程，也稱(chēng)為緩沖公式，哈塞爾巴赫方程，也稱(chēng)為緩沖公式，用于計(jì)算緩沖溶液的用于計(jì)算緩沖溶液的pH。其中。其中B-/HB比值稱(chēng)為緩沖比。比值稱(chēng)為緩沖比。 HBH+ BKa=H+BHBBH+ =KaHBBpH =pKa+ lgHB第三章第三章 電解質(zhì)溶液電解質(zhì)溶液 第三節(jié)第三節(jié) 緩沖溶液緩沖溶液第三節(jié)第三節(jié) 緩沖溶液緩沖溶液緩沖比緩

24、沖比第三章第三章 電解質(zhì)溶液電解質(zhì)溶液 第三節(jié)第三節(jié) 緩沖溶液緩沖溶液1.緩沖公式表明緩沖公式表明:緩沖溶液緩沖溶液pH的大小主要取決于弱酸的的大小主要取決于弱酸的Ka值和緩沖比。值和緩沖比。 2.加少量水稀釋時(shí)，共軛堿與共軛酸以相同的比例稀釋?zhuān)由倭克♂寱r(shí)，共軛堿與共軛酸以相同的比例稀釋?zhuān)彌_比不變，故緩沖溶液緩沖比不變，故緩沖溶液pH幾乎不變。幾乎不變。3.在緩沖溶液中，由于在緩沖溶液中，由于 HBcHB，Bc B-，故有：，故有： 4.在體積一定的緩沖溶液中，上式也可寫(xiě)為：在體積一定的緩沖溶液中，上式也可寫(xiě)為： BaHB-pH p lgcKc pH=pKa+lgnBnHB第三節(jié)第三節(jié)

25、緩沖溶液緩沖溶液例例3-2 1L緩沖溶液中，含有緩沖溶液中，含有0.20mol NaAc和和0.10mol HAc，求該緩沖溶液的求該緩沖溶液的pH。(Ka = 1.7510-5)解：該溶液的緩沖對(duì)為解：該溶液的緩沖對(duì)為HAcAc- 已知已知pKa = 4.75 cHAc = 0.10mol/L cNaAc = 0.20mol/L BaHB-pH p lgcKcpH = 4.75+ lg0.200.10= 5.05第三章第三章 電解質(zhì)溶液電解質(zhì)溶液 第三節(jié)第三節(jié) 緩沖溶液緩沖溶液第三節(jié)第三節(jié) 緩沖溶液緩沖溶液例例3-3 取取0.10 mol/L NaH2PO4 10.0ml與與0.10 mol

26、/L Na2HPO4 2.0ml混合，求該緩沖溶液的混合，求該緩沖溶液的pH。（已知。（已知pKa2 = 7.21）解：該溶液中的緩沖對(duì)為解：該溶液中的緩沖對(duì)為H2PO4- HPO42-n(HPO4 2-) = 0.102.0 = 0.2 (mmol)n(H2PO4 -) = 0.1010.0 = 1.0 (mmol) pH=pKa+lgnBnHB0.21.0pH = 7.21 + lg = 6.51第三章第三章 電解質(zhì)溶液電解質(zhì)溶液 第三節(jié)第三節(jié) 緩沖溶液緩沖溶液第三節(jié)第三節(jié) 緩沖溶液緩沖溶液四、緩沖容量和緩沖范圍四、緩沖容量和緩沖范圍（一）緩沖容量（一）緩沖容量1. 緩沖容量的概念緩沖容量

27、的概念緩沖溶液的緩沖能力都是有一定限度的，化學(xué)上用緩沖緩沖溶液的緩沖能力都是有一定限度的，化學(xué)上用緩沖容量來(lái)定量表示緩沖溶液的緩沖能力大小。容量來(lái)定量表示緩沖溶液的緩沖能力大小。使單位體積緩沖溶液使單位體積緩沖溶液pH改變改變1個(gè)單位時(shí)，所需加入一元強(qiáng)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，稱(chēng)為緩沖容量，用符號(hào)酸或一元強(qiáng)堿的物質(zhì)的量，稱(chēng)為緩沖容量，用符號(hào) 表示表示。 pHnV第三章第三章 電解質(zhì)溶液電解質(zhì)溶液 第三節(jié)第三節(jié) 緩沖溶液緩沖溶液第三節(jié)第三節(jié) 緩沖溶液緩沖溶液第三節(jié)第三節(jié) 緩沖溶液緩沖溶液2.影響緩沖容量的因素影響緩沖容量的因素 緩沖容量的大小與緩沖溶液的總濃度和緩沖比有關(guān)。

28、緩沖容量的大小與緩沖溶液的總濃度和緩沖比有關(guān)。 （1）總濃度）總濃度: c總總 = HB + B- -對(duì)于同一緩沖溶液，當(dāng)緩沖比一定時(shí)，總濃度越大，緩對(duì)于同一緩沖溶液，當(dāng)緩沖比一定時(shí)，總濃度越大，緩沖容量越大。沖容量越大。第三節(jié)第三節(jié) 緩沖溶液緩沖溶液（2）緩沖比）緩沖比: 對(duì)于同一緩沖對(duì)，在總濃度一定的情況下，緩沖容量隨對(duì)于同一緩沖對(duì)，在總濃度一定的情況下，緩沖容量隨緩沖比的改變而改變。當(dāng)緩沖比等于緩沖比的改變而改變。當(dāng)緩沖比等于1時(shí)，緩沖溶液具有最大時(shí)，緩沖溶液具有最大緩沖容量。緩沖容量。（二）緩沖范圍（二）緩沖范圍第三章第三章 電解質(zhì)溶液電解質(zhì)溶液 第三節(jié)第三節(jié) 緩沖溶液緩沖溶液第三節(jié)第

29、三節(jié) 緩沖溶液緩沖溶液maxaaa 1110 1011 pHp-1 pHp pHp1KKK 減小減小緩沖比 1.通常將緩沖溶液能有效地發(fā)揮緩沖作用的通常將緩沖溶液能有效地發(fā)揮緩沖作用的pH范圍，即范圍，即 pH=pKa1稱(chēng)為緩沖溶液的有效緩沖范圍。稱(chēng)為緩沖溶液的有效緩沖范圍。2.不同緩沖對(duì)的不同緩沖對(duì)的pKa值不同，各種緩沖對(duì)構(gòu)成的緩沖溶值不同，各種緩沖對(duì)構(gòu)成的緩沖溶液都有其特定的緩沖范圍。液都有其特定的緩沖范圍。 五、緩沖溶液的配制五、緩沖溶液的配制應(yīng)遵循以下原則和步驟：應(yīng)遵循以下原則和步驟：1.選擇適當(dāng)?shù)木彌_對(duì)選擇適當(dāng)?shù)木彌_對(duì)（1）所選緩沖對(duì)中共軛酸的）所選緩沖對(duì)中共軛酸的pKa值與要配制

30、溶液的值與要配制溶液的pH盡盡可能的相等或接近?？赡艿南嗟然蚪咏?。（2）所選緩沖對(duì)不能與溶液液中的主要物質(zhì)發(fā)生化學(xué)作）所選緩沖對(duì)不能與溶液液中的主要物質(zhì)發(fā)生化學(xué)作用。用。2. 控制適當(dāng)?shù)目倽舛瓤刂七m當(dāng)?shù)目倽舛龋?）總濃度一般控制在）總濃度一般控制在0.05 0.20mol/L之間。之間。（2）值在值在0.01 0.10mol/（LpH）之間。）之間。第三章第三章 電解質(zhì)溶液電解質(zhì)溶液 第三節(jié)第三節(jié) 緩沖溶液緩沖溶液第三節(jié)第三節(jié) 緩沖溶液緩沖溶液3. 計(jì)算所需共軛酸與共軛堿的量計(jì)算所需共軛酸與共軛堿的量由由HBB-緩沖對(duì)組成的緩沖溶液，當(dāng)緩沖對(duì)組成的緩沖溶液，當(dāng)cHB = c B-時(shí)，緩沖公時(shí)，

31、緩沖公式可用下式表示：式可用下式表示：根據(jù)所需緩沖溶液的根據(jù)所需緩沖溶液的pH，利用上式可分別計(jì)算出共軛酸，利用上式可分別計(jì)算出共軛酸與共軛堿的體積。與共軛堿的體積。4. 校正校正 在酸度計(jì)監(jiān)測(cè)下進(jìn)行校正。在酸度計(jì)監(jiān)測(cè)下進(jìn)行校正。BHB-pHplgaVKV第三章第三章 電解質(zhì)溶液電解質(zhì)溶液 第三節(jié)第三節(jié) 緩沖溶液緩沖溶液第三節(jié)第三節(jié) 緩沖溶液緩沖溶液第三章第三章 電解質(zhì)溶液電解質(zhì)溶液 第三節(jié)第三節(jié) 緩沖溶液緩沖溶液例例3-4 用用0.10mol/L的的HAc溶液和溶液和0.10mol/L的的NaAc溶液，溶液，配制配制pH=4.95的緩沖溶液的緩沖溶液100ml，計(jì)算所需兩種溶液的體積。，計(jì)算

32、所需兩種溶液的體積。解：解：cHAc = cAc- = 0.10mol/L 又因?yàn)橛忠驗(yàn)?VAc- + VHAc = 100 解得：解得：VHAc = 39ml VAc- = 61ml BHB-pHplgaVKVAcHAc-4.954.75lgVV第三節(jié)第三節(jié) 緩沖溶液緩沖溶液例例3-5 要配制要配制pH=5.0的緩沖溶液，在的緩沖溶液，在50ml 0.10mol/L的的HAc溶液中，需加入多少毫升溶液中，需加入多少毫升0.10mol/L的的NaOH溶液？溶液？解：設(shè)需加入解：設(shè)需加入NaOH溶液溶液x ml根據(jù)反應(yīng)式根據(jù)反應(yīng)式HAc + NaOH = NaAc + H2O可知可知nAc-=nNaOH=0.10 x mmol nHAc=(0.10500.10 x)mmol 已知已知 pKa=4.75 pH = 5.0 x =32ml在在50ml 0.10mol/L HAc溶液中加入溶液中加入32ml 0.10mol/L NaOH溶液，即可得到溶液，即可得到pH=5.0的緩沖溶液。的緩沖溶液。 pH=pKa+lgnBnHB0.100.10 500.10 xx5.0 = 4.75 + lg第三章第三章 電解質(zhì)溶液電解質(zhì)溶液 第三節(jié)第三節(jié) 緩沖溶液緩沖溶液第三節(jié)第三節(jié) 緩沖溶液緩沖溶液第三節(jié)第三節(jié) 緩沖溶液緩沖溶液六、緩沖溶液在醫(yī)學(xué)上的意