《大学化学教学课件》3缓冲溶液.pptx

1第三章缓冲溶液第一节缓冲溶液及缓冲机制第二节缓冲溶液的pH第三节缓冲容量和缓冲范围第四节缓冲溶液的配制第五节血液中的缓冲系

教学要求2熟悉血液中的主要缓冲系及在恒定血液pH过程中的作用。04熟悉缓冲溶液的配制原则、方法和步骤，了解医学上常用的缓冲溶液配方和标准缓冲溶液的组成。05掌握缓冲溶液的概念、组成及缓冲作用原理。01掌握缓冲容量的概念及其影响因素、缓冲容量的有关计算。03掌握影响缓冲溶液pH的因素和Henderson-Hasselbalch方程式及几种表示形式，并能用于缓冲溶液pH的计算。02

第一节缓冲溶液及缓冲作用原理3缓冲溶液的概念及组成概念：请大家看实验：

加入甲基橙指示剂100mlpH=5.00HCl溶液加入0.001molHClpH=2加入0.001molNaOHpH=123.1-4.4红-橙-黄

5100mlHAc和NaAc均为1mol/L混合溶液加入甲基橙指示剂pH=5.00加入0.001molHClpH=4.98加水稀释pH=4.99加入0.001molNaOHpH=5.02有对抗外来少量强酸、强碱、或稀释而保持溶液的pH相对稳定的作用,称为缓冲作用。

如：HAc—NaAc2.缓冲溶液的组成：61NH3—NH4Cl3共轭酸及其对应的共轭碱两种物质。2NaH2PO4—Na2HPO44组成缓冲溶液的两种物质合称为缓冲系或缓冲对。

3、类型:7如：HCl+NaAc（过量）酸+弱酸的共轭碱（过量）04如：NaH2PO4-Na2HPO4元酸的酸式盐+共轭碱03如：（NH3·H2O–NH4Cl）碱共轭酸02如：HAc（过量）+NaOH=（HAc–NaAc）酸（过量）+强碱=弱酸共轭碱。01

二、缓冲作用原理8以HAc—NaAc缓冲系为例：这种溶液有两个特点：存在着HAcH＋＋Ac一可逆过程，处在动态平衡之中。HAc和Ac一是以解离平衡互相联系地存在于溶液中。由于大量Ac－（来自NaAc）存在，对HAc产生同离子效应，抑制了HAc的解离，使平衡向生成HAc的方向移动，溶液中也存在大量的HAc。即HAc分子多，Ac-离子多，H3O+少。

在HAc－NaAc缓冲溶液中HAcH++Ac－NaAcNa++Ac－酸的影响：当加入少量强酸(H+)时，强酸电离出来的H+就与Ac一结合生成HAc。由于溶液中[Ac－]较高，加入强酸的量相对较少，加入的酸几乎全部被Ac－结合，当新平衡时，[Ac-]略有减少，[HAc]略有增加，溶液中[H+]几乎没有改变。的影响在HAc－NaAc缓冲溶液中当加入少量强碱(OH－)时，OH一就会与H＋结合生成H2O。当溶液中[H+]的稍有降低时，溶液中[HAc]又立即电离出H＋来补充，当新平衡时，[HAc]略有减少，[Ac－]略有增加，溶液的PH值几乎不变。HAcH++Ac－05NaAcNa++Ac－

2.抗酸成分、抗碱成分因此，缓冲溶液中的[H＋]或pH值，不至于因外加少量的强酸、强碱而发生明显改变。缓冲溶液具有缓冲作用，是由于缓冲溶液中同时含有抗酸、抗碱成分，可对抗并消耗掉外来的少量强酸、强碱，使溶液的[H＋]和[OH－]未有明显的变化。共轭碱发挥抵抗外来强酸的作用，故称之为缓冲溶液的抗酸成分。如：溶液中的Ac一共轭酸发挥抵抗外来强碱的作用，故称之为缓冲溶液的抗碱成分。如：溶液中的HAc

由于缓冲体系中存在着弱酸（或弱碱）的离解平衡，且共轭酸碱的浓度都是较大的，因此加入H+或OH－时，只是使平衡发生了移动。当重新建立平衡时，体系中的H+量并无明显变化，从而保持体系的pH值相对稳定。01总结：02

第二节缓冲溶液pH的计算13pH值的计算公式1以HB代表共轭酸；NaB代表对应的共轭碱。2等式两边各取负对数得：3亨德森-哈塞尔巴赫（Henderson-Hasselbalch）方程式4中：[HB]和[B-]均为平衡浓度，[B-]/[HB]为缓冲比；[HB]与[B-]之和为总浓度（c总）。[HB]=c（HB）—c′（HB）≈c（HB）[B-]=c（NaB）+c′（HB）≈c（B-）如果：HB的原始浓度为c（HB），已解离部分的浓度为c′（HB）则：所以，计算公式可表示为：

公式中c（B-）和c（HB）可以用溶质的物质的量（n）或溶液的体积（V）来表示：

总结公式得到：16Ka：缓冲溶液的pH值首先取决于弱酸的解离常数Ka值01[Aˉ]/[HA]：同一缓冲系的缓冲溶液，pKa值一定，其pH值随着缓冲比的改