缓冲溶液课件.ppt

2.4緩衝溶液2.4.1緩衝溶液的定義與種類2.4.2緩衝溶液的pH計算2.4.3緩衝容量、緩衝指數、及有效緩沖範圍2.4.4緩衝溶液的選擇2.4.5標準緩衝溶液2.4.1緩衝溶液的定義與種類定義緩衝溶液是指具有穩定某種性質的溶液體系。pH緩衝溶液具有穩定體系酸度的特性。分類1、濃度較大的弱酸或弱鹼及其共軛酸堿對。2、濃度較大的強酸或強鹼（＞10-2mol/L）。由Camol/LHB和Cbmol/LB-構成的共軛酸堿平衡：H+OH-使pH穩定在一個較窄的範圍。緩衝溶液的作用機制高濃度強酸強鹼則是因為本身濃度大對少量的酸或堿的加入不敏感而達到穩定pH值的作用的。加少量酸或堿；溶液中化學反應產生少量的酸或堿；將溶液稍加稀釋，能保持酸度基本不變條件：不能太稀＞10-3mol/L稀釋倍數＜1003、常數相近的兩性物質（標準緩衝溶液）PlotsofpHvs.mLofwateraddedto(a)0.500mLof0.100mol.L-1HCland(b)0.500mLofasolution0.100mol.L-1inbothHAcandNaAc.對溶液稀釋過程pH變化的控制HClNaAc-HAc2.4.2緩衝溶液的pH計算設Camol/LHB和Cbmol/LB-構成的緩衝溶液：參考水準：H2O,HBPBE：PBE：參考水準：H2O,B-精確式簡化：1.pH62.pH8最簡式解：首先進行體系分析，0.10mol/LNH4HF20.10mol/LNH4F+0.10mol/LHF體系中的酸：NH4+，HF；體系中的堿：F-構成緩衝體系：對緩衝體系，若共軛酸堿對的濃度相差不大，pH?pKa，可由此估計[H+]和[OH-]，並依此判斷該用近似式、最簡式或精確式。例題：求0.10mol/LNH4HF2溶液的pH。2.4.3緩衝容量、緩衝指數與有效緩衝範圍

buffercapacitybufferindex

bufferintensitybuffervalue緩衝容量是指緩衝溶液抵禦pH值變化的能力。定義為OH-pHH+pH式中a與b分別代表加入的強酸或強鹼的濃度。緩衝容量是溶液的一個狀態參數，當溶液的狀態發生變化時，緩衝容量也發生變化。例如，當緩衝溶液被稀釋時；往緩衝溶液中加入酸或堿時。影響緩衝容量的因素討論：設一緩衝體系（HA—NaA）由cHAmol/LHA和cAmol/L的NaA構成，總濃度c=cHA+cA。若以HA和H2O為參考水準：PBE：若在該體系加入強鹼，並使強鹼的濃度為b，PBE：推導過程推導過程PBE：影響緩衝容量的因素的討論(2)?C有效緩衝範圍：pKa?1?HAc?Ac?pKa=4.76pKa?1分佈分數或緩衝指數結論：影響緩衝溶液緩衝指數大小的因數為共軛酸堿對的分佈分數和緩沖溶液的總濃度。有效緩衝範圍1）HF-F-，pKa=3.17緩衝體系2.17~4.172）HAc-Ac-，pKa=4.763.76~5.763）H2PO4-—HPO42-，pKa2=7.216.21~8.214）Na2B4O7，pKa=9.188.18~10.185）NH3-NH4+，pKa=9.258.25~10.25緩衝指數緩衝指數分佈圖1）HF-F-，pKa=3.172）HAc-Ac-，pKa=4.76C=1.0mol/LC=0.5mol/LC=0.2mol/L3）H2PO4-—HPO42-，pKa2=7.214）Na2B4O7，pKa=9.185）NH3-NH4+，pKa=9.246）強酸區pKa=3.17pKa=4.76pKa2=7.21pKa=9.18pKa=9.247）強鹼區問題1：其他緩衝體系的總濃度？問題2：同濃度不同pKa的弱酸弱鹼緩衝體系的異同？緩衝指數分佈圖H3PO4pKa1=2.16，pKa2=7.21,pKa3=12.32緩衝指數問題：如何