大学化学 第四章 溶液中的离子平衡-2.ppt
等式两边同时取负对数,并整理得:按照类似的方法,也可以推导出由弱碱(cB)—它的共轭酸(cA)组成的缓冲溶液pH值的计算公式,即:例4-4在0.100molHAc和0.100molNaAc的1.00dm3混合溶液中,试计算:(1)溶液的pH值,Ka?(HAc)=1.75×10-5解:(2)在100cm3该溶液中加入0.1cm3的1.00mol·dm-3HCl溶液时的pH值。HAc+H2OH3O++Ac-NaAcNa++Ac-解:c0(HCl)=0.1×1/100.1=9.99×10-4mol·dm-3c0(NaAc)=0.1×100/100.1=9.99×10-2mol·dm-3c0(HAc)=0.1×100/100.1=9.99×10-2mol·dm-3HCl和NaAc发生反应,c(NaAc)=9.99×10-2-9.99×10-4=0.0989mol·dm-3c(HAc)=9.99×10-2+9.99×10-4=0.1009mol·dm-3pH=4.757-lg0.1009/0.0989=4.75(3)在100cm3该溶液中加入0.1cm3的1.00mol·dm-3NaOH溶液时的pH值。HAc+H2OH3O++Ac-NaAcNa++Ac-解:c0(NaOH)=0.1×1/100.1=9.99×10-4mol·dm-3c0(NaAc)=0.1×100/100.1=9.99×10-2mol·dm-3c0(HAc)=0.1×100/100.1=9.99×10-2mol·dm-3NaOH和HAc发生反应,c(NaAc)=9.99×10-2+9.99×10-4=0.1009mol·dm-3c(HAc)=9.99×10-2-9.99×10-4=0.0989mol·dm-3pH=4.757-lg0.0989/0.1009=4.76(4)把该溶液适当稀释,讨论pH值的变化。pH=4.76。适当稀释缓冲溶液时,由于c酸和c共轭碱同等程度的减少,pH值基本保持不变。解:4.3.4缓冲溶液的配制衡量缓冲溶液缓冲能力大小的尺度称为缓冲容量。缓冲容量与组成缓冲溶液的共轭酸碱对浓度有关,浓度越大,缓冲容量越大,总浓度以0.01~0.1mol·dm-3为宜。缓冲溶液缓冲能力也与缓冲组分的比值有关。当共轭酸碱对浓度比值为1时,缓冲容量最大;离1越远,缓冲容量越小。所以,缓冲系统中共轭酸碱对之间的浓度通常在10:1到1:10之间,即弱酸及其共轭碱系统pH=pKa±1弱碱及其共轭酸系统pOH=pKb±1??配制一定pH值的缓冲溶液可选用pKa与pH值接近的酸及其共轭碱或pKb与pOH值接近的碱及其共轭酸。??常见的缓冲溶液及其缓冲范围弱酸共轭碱KapH范围HAcNaAc1.8×10-53.7~5.7NaH2PO4Na2HPO46.2×10-8(Ka,2)6.2~8.2NH4ClNH35.6×10-108.3~10.3NaHCO3Na2CO34.7×10-11(Ka,2)9.3~11.3Na2HPO4Na3PO44.5×10-13(Ka,3)11.3~13.3????选择了适当的缓冲对之后,根据所需的pH值调节的酸(或碱)和共轭碱(或酸)的量,确定cA/cB(或cB/cA),为了有较大的缓冲能力,cA和cB应该适当的大一些。例4-5用HAc~NaAc配制pH=4.00的缓冲溶液,求c(HAc)/c(NaAc)的比值。解:c(HAc)/c(NaAc)=5.75例4-6配