《无机化学》课件-5.6.2-缓冲溶液pH值计算及缓冲溶液配制.pptx

第五讲 酸碱理论与解离平衡知 行 合 一 、 经 世 致 用 5.6 缓冲溶液 pH 值计算及缓冲溶液配制5.6 Buffer solution pH value calculation and buffer solution preparation知 行 合 一 、 经 世 致 用常用缓冲溶液的缓冲范围 缓冲溶液 HAc-NaAc H 2 CO 3 -NaHCO 3NaH 2 PO 4 -Na 2 HPO 4 NH 3 ·H 2 O -NH 4 Cl NaHCO 3 -Na 2 CO 3 Na 2 HPO 4 – Na 3 PO 4 弱酸 HAcH 2 CO 3H 2 PO 4 – NH 4+HCO 3 –HPO 4 2 –共轭碱 Ac – HCO 3 –HPO 42 – NH 3 CO 32 – PO 43 – 缓冲范围 3.75-5.75 5.38-7.38 6.21-8.21 8.25-10.25 9.25-11.2511.32-13.32 p ?? ? ?? 4.75 6.38 7.21 9.2510.2512.32知 行 合 一 、 经 世 致 用缓冲溶液 pH 的近似计算 HB + H 2 O ? H 3 O + + B –?? ?? + ??(?? ? ) ??(????)??(????)??(?? ? )??(?? ) = ?? ? ???? ? ?? =+ 两边取负对数可得： c( B ? ) ? c( 共轭碱 ) pH = p ?? ? ?? + lg = p ?? ?? + lg c( HB ) c( 共轭酸 )知 行 合 一 、 经 世 致 用Henderson-Hasselbalch 方程式 ???? = ???? ? ?? + ???? ??(?? ? )??(????)缓冲比 c(HB) = c 0 (HB) ? c 解离 (HB) ? c 0 (HB) c(B – ) = c 0 (B – ) + c 解离 (B – ) ? c 0 (B – ) 同一体系中，共轭酸碱体 积相同 若用相同浓度的共轭酸碱 配制缓冲溶液知 行 合 一 、 经 世 致 用 ?? ?? (?? ? ) ?? ?? (????) ??(?? ? )??(????) ??(?? ? )??(????) 1 2 3 ???? = ?? ?? ? ?? + ???????? = ?? ?? ? ?? + ???????? = ?? ?? ? ?? + ????若在 50.00 ml 0.150 mol·L -1 NH 3 (aq) 和 0.200 mol·L -1 NH 4 Cl 组成的缓冲溶液中，加入 0.10ml 1.00 mol·L -1 的 HCl ，求加入 HCl 前后溶液的 pH 值各为多少？（ ?? ? ?? = 1.8 × 10 -5 ）例 6解： （ 1 ）加入 HCl 前 pH = ???? ? ??(??)??( BH )???? ? ??+ ???? +??? ) + ???? ??. ?????? ??. ?????????? ? (? ???? 1.8 × 10== ??. ????知 行 合 一 、 经 世 致 用（ 2 ）加入 HCl 后??( HCl ) = = ??. ???????? mol ? ?? ????. ????? NH 4+ (aq) + OH － (aq) 0.200+0.0020=0.202 NH 3 (aq) + H 2 O (l)0.150-0.0020=0.148c eq /mol·L -1 c (B)c (BH + )0.1480.202= ???? ? (? 1.8 × 10 ??? ) + ???? = ??. ????pH = ???? ? ???? ? ?? + ????pH = 9.13 （ 加 HCl 前 ）pH = 9.11 （ 加 HCl 后 ）结果表明： 缓冲溶液具有抵抗外来少量强酸的能力。知 行 合 一 、 经 世 致 用缓冲容量 ? （ mol·L -1 pH -1 ） 使单位体积缓冲溶液的 pH 值改变一个单位所需加入的一元强酸或强碱的物质的量。 ???? ??(??)?? ???????? =知 行 合 一 、 经 世 致 用 影响缓冲容量的因素 由 缓 冲容 量 的 定 义 式 可 导 出 缓 冲容量与缓冲溶液的总浓度 c 总 以及c(HB]) 和 c(B - ) 的关系：影响缓冲容量的因素： c( HB )??( B? ) β = 2.303 c 总 1 缓冲比 β = 2.303 × × c 总 1+ 缓冲比 1+ 缓冲比知 行 合 一 、 经 世 致 用总浓度 c 总 缓冲比β -pH 图(3)(1)(2)(6)(4)(5)0.12