化學緩沖溶液

第四節(jié)緩沖溶液導入人體血液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？定性實驗甲基橙指示劑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能抵抗外加少量強酸、強堿或稍加稀釋，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（緩沖對）組成。緩沖溶液抗酸成分抗堿成分共軛堿共軛酸緩沖對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：H++Ac-

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

反應方程：說明：1、一分為二的看待緩沖溶液，它不是萬能的，而是有限度的。緩沖作用是相對的，只能對抗外來少量強酸強堿的侵擾。2、抗酸抗堿過程中，存在一變兩不變，pH基本不變，總濃度不變，但緩沖對中各自濃度有變化3、緩沖溶液不是一次性的，可反復使用4、合理科學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計算結論：1.Ka

與溫度有關，故緩沖溶液pH也與溫度有關。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cB-/cHB

＝1時，pH＝pKa

。3.緩沖溶液加水稀釋時，c(B-)與c(HB)的比值不變，則pH也基本不變。例計算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值改變一個單位時，所需外加一元強酸或一元強堿的物質的量(mol)。緩沖容量用β來表示。

β值愈大，緩沖能力愈強①總濃度：同一種緩沖溶液，緩沖比一定時，總濃度越大，緩沖容量越大。0.05～0.2mol/L；②緩沖比：當緩沖溶液的總濃度一定，緩沖比=1:1時，緩沖容量最大（緩沖能力）最大，此時，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實用性：當ca=cb時，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，應選擇NH3-NH4Cl體系,pKb=4.74,pKa=9.26

②安全性：所選緩沖系物質應穩(wěn)定、無毒，不能與溶液中的反應物或產(chǎn)物發(fā)生作用。2.計算用量如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：簡單混合法間接法強堿中加過量弱酸強酸中加過量弱堿六、人體正常pH的維持

人體血液pH=7.4±0.05，pH改變超過

0.4個單位會有生命危險。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)。細胞中：H2PO4-—HPO42-緩沖系統(tǒng)。堿儲

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。趣聞－IQ值與pH值1996年，英國皇家學會匯編：標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；研究對象：42個6-13歲男童相關程度>0.5

(0-毫無關系，1完全對應)pH值＝6.99～7.09時，IQ值＝63～138。練習題根據(jù)酸堿質子理論,下列哪些是酸,堿及兩性物質

NH4+,CO32-,H2PO4-,NH3,H2S,Ac-,OH-，