第三章酸碱平衡概述.ppt

Ac-同离子效应，HAc电离受抑制，c(H+)很小，HAc和Ac-大量存在。 加酸， H+与Ac-结合成HAc，解离平衡左移，抵消部分外加H+的影响。 加碱，OH-与H+ 结合成H2O，解离平衡右移，抵消部分外加OH－的影响。 加水，解离平衡右移，解离度增大，同时同离子效应减弱。 缓冲溶液的作用原理（以HAc, NaAc为例） ■ HAc～NaAc的缓冲机制 HAc + H2O H3O+ + Ac- pH 基本不变 OH - H+ 抗碱成分 抗酸成分 缓冲溶液的作用机理 ■缓冲作用——在加入少量的强酸、 强碱或稍加稀释后仍能保持其pH值 基本不变的作用。 ■缓冲溶液——具有缓冲作用的溶液。 注意：较浓的强酸和强碱(如HCl和NaOH) 也具有缓冲作用,但不是缓冲溶液 二、缓冲溶液pH值的计算 HB + H2O H3O+ + B- MB M+ + B- [H3O+]＝ K0a×——— [HB] [B-] -lg -lg pH ＝ pK0a + lg ——— [ HB ] [ B-] 平衡浓度 HB + H2O H3O+ + B- MB M+ + B- 同离子效应：[H3O+]很小 即：HB离解很少 CHB≈[HB] CB-≈[B-] 二、缓冲溶液pH值的计算 HB + H2O H3O+ + B- MB M+ + B- pH ＝pK0a + lg ——— CHB CB- 初始浓度 (1) pH ＝pK0a + lg —— [ HB ] [ B-] 平衡浓度 (2) 二、缓冲溶液pH值的计算 例：计算含0.10mol·L-1 NH3—0.01mol·L-1 NH4Cl缓冲溶液的pH值 已知NH3的 Kb0=1.8?10-5 三、缓冲容量和缓冲范围 （一）缓冲容量(buffer capacity) β 定义： β === dna(b) V∣dpH∣ 单位： mol·L-1·pH-1 单位体积的缓冲溶液pH改变1时,所需加入一元强酸或一元强碱的量( mol) def β由[HB]和[B-]决定 β= 2.303×[HB]·[B－]/C总 [HB] 共轭酸的平衡浓度 [B－] 共轭碱的平衡浓度 缓冲系HB~B－ C总 = [HB] ＋[B－] 1、 β与总浓度的关系 （一）缓冲容量 β与 C总成正比 总浓度越大，β越大 β= 2.303×([HB] /C总)([B－] /C总) · C总 缓冲比一定时,为常数 β= 2.303×[HB]·[B－]/C总 （一）缓冲容量 例：计算下列缓冲溶液的缓冲容量 （1） 0.10mol·L-1 HAc—0.10mol·L-1 NaAc （2） 0.010mol·L-1 HAc—0.010mol·L-1 NaAc 2、 β与缓冲比的关系 β pH O A B A点： [HB] 而[B-] →0 缓冲溶液：HB~B- B点： [B-] 而[HB] →0 O点： [B-] =1 [HB] 总浓度一定时,缓 冲容量随缓冲比的 变化而规律变化 （一）缓冲容量 小结： 影响缓冲容量的因素 ① 缓冲比一定时，总浓度 越大，β越大 ② 总浓度一定时，缓冲比 越接近1 ，β越大 例：计算下列缓冲溶液的缓冲容量 （1） 0.10mol·L-1 HAc—0.10mol·L-1 NaAc （2） 0.15mol·L-1 HAc—0.050mol·L-1 NaAc （3） 0.020mol·L-1 HAc—0.180mol·L-1 NaAc 缓冲比为1时，缓冲容量β最大 β= 2.3×[HB] ([B－] / · C总 [HB] /C总= 1 2 同样： [B－] /C总= 1 2 β极大=2.303×?×?×C总=0.575C总 （一）缓冲容量 （二）缓冲范围 缓冲比小于1/10或大于10时，缓冲容量小 缓冲比在0.1~10范围才发挥缓冲作用 缓冲范围：pH = pK0a±1 四、缓冲溶液的选择和配制 1、选择合适的 缓冲系： 选择缓冲溶液的pH最接近pK0a的缓冲系 根据pH = pK0a ±1和缓冲容量原理 2、 总浓度不能太小或太大 (0.05—0.2mol·L-1) 3、计算 nB- 和 nHB 4、精确配制需 校正 四、缓冲溶液的选择和配制 例：如何用浓度均为0.10 mol·L-1 的 共轭酸和共轭碱配制100