第四章酸碱平衡讲解.pptVIP

4.5 缓冲溶液 通过调节溶液中共轭酸碱对的浓度比值，可以控制溶液酸(碱) 度，其应用实例就是缓冲溶液。 实验步骤 pH pH计测定 计算 Ⅰ 将5.0cm3 0.2mol·dm-3HAc与9.0cm3 0.20mol·dm-3NaAc混合均匀 4.84 5.00 Ⅱ 往上述pH=5.00的混合溶液中加入 0.10 cm3 (2滴) 1.0 mol·dm-3HCl或 0.10 cm3 (2滴) 1.0 mol·dm-3NaOH 4.79 4.91 4.93 5.06 Ⅲ 往10cm3 pH=5.00的HCl溶液中加入 0.10 cm3 (2滴) 1.0 mol·dm-3HCl或 0.10 cm3 (2滴) 1.0 mol·dm-3NaOH 2.07 11.81 2.00 12.00 (1) 缓冲作用与缓冲溶液： 含有“共轭酸碱对”(如 : HAc和和Ac?) 的混合溶液能缓解外加少量酸碱或水的影响，而保持溶液pH值不发生显著变化的作用叫缓冲作用。具有这种缓冲能力的溶液叫缓冲溶液。 (2) 缓冲溶液的组成： (a)一定量的弱酸与其共轭碱的混合溶液，如HAc和NaAc。 (b) 一定量的弱碱与其共轭酸的混合溶液，如NH3?H2O和NH4Cl。 原理： 以HAc+NaAc为例 缓冲溶液的缓冲能力是有一定限度的，若缓冲溶液中加入过多的酸或碱，足以将缓冲对的一方消耗尽时，缓冲溶液就失去了缓冲性能。 缓冲溶液的pH值首先决定于Ka?值，其次决定于弱酸和共轭碱的浓度之比； 当ca=c盐时，pH=PKa?； 当ca/c盐=0.1～10时， pH=PKa?±1。 同理，对于弱碱和弱碱盐组成的缓冲溶液: 缓冲溶液能抵抗稀释，因为稀释时虽然c酸(或c碱)和c盐都改变，但c酸(或c碱)/c盐的比值不变，故缓冲溶液的pH值不改变。 缓冲溶液的弱酸和弱酸盐(或弱碱和弱碱盐)称为缓冲对。 缓冲对的浓度越大，当加入强酸或强碱时其浓度值及其比值改变越小，即抵制酸碱的作用越强。 (4) 缓冲溶液的缓冲能力： 缓冲溶液的缓冲能力有一定的限度。对同一种缓冲溶液来说，其pH值决定于共轭酸碱对的浓度比。只有当该比值改变不大时，溶液的pH才不会有大的变化。 提高缓冲能力的基本方法： a)适当提高共轭酸碱对的浓度。 b)保持共轭酸碱对的浓度接近，一般以1:1或相近比例配制的溶液的缓冲能力最大。 例：将2mol · dm-3的HAc与的2mol · dm-3 NaAc 溶液等体积混合。 计算此缓冲溶液的pH； 向90ml该溶液中加入10ml 0.1 mol · dm-3的HCl，求该溶液的pH； 向90ml该溶液中加入10ml 0.1 mol · dm-3的NaOH，求该溶液的pH； 例：缓冲溶液的组成是1.00 mol?L-1的NH3 ?H2O和1.00 mol?L-1的NH4Cl，试计算： 缓冲溶液的pH值； 将1ml 1.00 mol?L-1的NaOH溶液加入到50ml该缓冲溶液中引起的pH值变化； 将同量的NaOH加入到50ml纯水中引起的pH值变化。 4.6 酸碱中和反应 酸与碱(包括强酸强碱)质子传递后生成水的反应。 实际上中和反应就是弱酸、弱碱电离平衡以及水自耦电离平衡的逆反应(reverse reaction)。 酸+碱→盐+水 HCl/NaOH： H3O++OH-?H2O+H2O HCl/NaAc： H3O++Ac-?HAc+H2O NaOH/HAc: OH-+HAc? Ac- +H2O 中和反应的类型：  1) 强酸强碱的中和反应 实际上是水自耦电离平衡的逆反应。进行的非常完全。 H3O++OH-?H2O+H2O 2) 强酸和弱碱反应 H3O++NH3·H2O?NH4++2H2O 3) 强碱与弱酸的中和反应 OH-+HAc?H2O+Ac- 4) 弱酸与弱碱的中和反应 将CO2通入Na2SiO3溶液中，可以制备H2SiO3。 H2CO3+SiO32-?HSiO3-+HCO3- H2CO3+HSiO3-?H2SiO3+HCO3- 作业 习题：8.3，8.4, 8.12，8.17 * 例2. 把0.322g萘溶于80g苯中所得溶液的凝固点下降0.16K，求萘的摩尔质量。已知苯Kf=5.10 K?mol-1?kg 例3. 1dm3溶液中含5.0g马的血红素，在298K时测的溶液的渗透压为1.82×102Pa ，求马的血红素的摩尔质量。 (二) 电解质溶液 电解质溶液或浓度较大的溶液，也和非电解质稀溶液一样具有蒸气压下降、沸点上升、凝固点下