医学基础化学-第4章-缓冲溶液.ppt

第四章缓冲溶液buffersolution一、缓冲溶液及缓冲机制（二）缓冲机制第二节缓冲溶液pH的计算（二）、缓冲溶液pH计算公式的校正第三节、缓冲容量和缓冲范围一、缓冲容量三、缓冲范围第四节、缓冲溶液的配制（一）、配制方法（二）、标准缓冲溶液第五节血液中的缓冲系当体内酸性物质增加,HCO3-与H3O+结合，平衡左移；体内碱性物质增加时，H3O+结合OH-，H2CO3(CO2溶解)解离，平衡右移，pH明显改变。HCO3-在一定程度上可以代表血浆对体内所产生的酸性物质的缓冲能力，所以常将血浆中的HCO3-称为碱储。若血液的pH小于7.35，则会发生酸中毒(acidosis)；若pH大于7.45，则发生碱中毒(alkalosis)。若血液的pH小于6.8或大于7.8，就会导致死亡。小结：由于[B-]、[HB]决定缓冲溶液的pH值，所以β随pH值的变化而变化。图4-1*H3BO3+NaOH1.总浓度对β的影响对于同一缓冲系，缓冲比一定时，c总越大，β越大。2.缓冲比对β的影响总浓度相同(曲线4,5)的缓冲溶液，具有相同的β最大值，与缓冲系的种类无关。?(最大)缓冲容量减小?值极小小减量容冲缓?值极小=cB–cHB=11cB–cHB101cB–cHB=110[例4-5]将0.20mol·L-1HB溶液和0.20mol·L-1B-溶液以9:1、3:1及1:1的体积比混合，计算各种情况下缓冲系的缓冲容量。解：设混合时取HB溶液体积aV，取B-溶液体积bV，则在混合溶液中c总＝[B-]+[HB]＝0.20mol·L-1当a:b=9:1时，β＝0.041mol·L-1当a:b=3:1时，β＝0.086mol·L-1当a:b=1:1时，β＝0.12mol·L-1对于同一缓冲系，当总浓度一定时，缓冲比为1的时候，缓冲容量β越大。实验证明：缓冲比大于10?1或小于1?10，即溶液的pH与pKa相差超过一个pH单位时，几乎丧失缓冲能力。pH=pKa±1缓冲范围（buffereffectiverange）讨论：在实际应用中，要配制一定pH值的缓冲溶液，应考虑哪些因素？一、缓冲溶液的配制方法1.选择适当的缓冲系*a.所配制的换成溶液的pH应在所选缓冲系的缓冲范围pKa±1之内。b.实用性。(所选缓冲系物质应稳定、无毒，不能与溶液中的反应物或产物发生作用。)2.配制的缓冲溶液的总浓度要适当*。一般为:0.05～0.2mol·L-1。3.计算各缓冲成分所需要的量。通常选用相同浓度的弱酸及其共轭碱。4.校正。例题：如何用浓度均为0.10mol?L–1的共轭酸和共轭碱配制100mlpH值为5.00的缓冲溶液。解：由缓冲范围的有效区间可知，所选择的缓冲对中pKa值应在4~6之间。HAc的pKa为4.75，因此可选择HAc-Ac–缓冲对。设需HAc溶液xml，则NaAc溶液为(100–x)ml因两溶液浓度相等5.00=4.75+lg100–xx解得：x=35.5ml将35.5ml0.10mol?L–1HAc溶液与64.5ml0.10mol?L–1NaAc溶液混合均匀即可得。如有必要，可用pH计校正。[例4-8]用某二元弱酸H2B配制pH=6.00的缓冲溶液，应在450mLc(H2B)=0.100mol·L-1的溶液中，加入0.100mol·L-1的NaOH溶液多少毫升？已知H2B的pKa1=1.52、pKa2=6.30.(忽略溶液体积加合引起的体积变化)。解：根据配制原则，应选HB-–B2-缓冲系。质子转移反应分两步进行：(1)H2B+NaOH=NaHB+H2O将H2B完全中和生成NaHB，需0.100mol·L-1NaOH450mL，生成NaHB的物质的量：为：450mL×0.100mol·L-1=45.0mmol(2)NaHB+NaOH=Na2B+H2O设中和部分NaHB需NaOH溶液的体积:V(NaOH)=xmL，则生成Na2B的物质的量：0.100xmmol，剩余NaHB的物质的量：(45.0-0.1