.第九章酸碱平衡.ppt

常用缓冲溶液（计算值） 缓冲溶液 共轭酸碱对 pKa 缓冲范围 HCO2H/NaO2C HCO2H-HCO2– 3.75 2.75-4.75 CH3CO2H -CH3CO2Na HAc - Ac – 4.75 3.75-5.75 NaH2PO4-Na2HPO4 H2PO4 – HPO42– 7.21 6.21-8.21 NH3·H2O -NH4Cl NH4+ - NH3 9.25 8.25-10.25 NaHCO3 -Na2CO3 HCO3– - CO32– 10.25 9.25-11.25 Na2HPO4 -NaOH HPO4 2– - PO43– 12.66 11.66-13.66 H 缓冲溶液的选择与配制例 例1 要配制一定体积pH=3.20的缓冲溶液，选用HCOOH - HCOONa、 CH3COOH -CH3COONa中的哪一对为好？ 解： pH=3.20， [H3O+] = 6.3×10-4，应选用Ka值接近[H3O+] 的缓冲溶液体系，即：[弱酸]/[弱碱]= [H3O+] /Ka = 1 为好 查表: Ka(HCOOH) = 1.77×10-4, pKa=3.75 Ka(HAc) = 1.76×10-5, pKa=4.75 若选用HCOOH - HCOONa 缓冲体系 [HCOOH]/[HCOO-]= 6.3×10-4 /1.77 × 10-4 = 3.6 / 1 比值较接近于1， 溶液缓冲能力大 若选用CH3COOH -CH3COONa 缓冲体系 [HAc]/[Ac-]= 6.3 × 10-4 / 1.76 × 10-5 = 36 / 1 比值远大于1， 溶液缓冲能力较小 缓冲溶液的选择与配制例 例2 欲配制pH=9.20, c(NH3·H2O) =1.0 mol·L-1 的缓冲溶液500 mL，问如何用浓NH3·H2O 溶液和固体NH4Cl 配制 ？ 解： pH=9.20， 则 pOH = 4.80, [OH-] = 1.6 × 10-5 mol·L-1 ， [NH3·H2O]/[NH4+]= [OH-] /Kb = 1.6 × 10-5/1.77 × 10-5 = 0.90 若 [NH3·H2O ] = 1.0 mol·L-1 则 [NH4Cl] = 1.0 / 0.90 = 1.1 mol·L-1 配制500 mL溶液，应称取固体NH4Cl 0.50 × 1.1 × 53.5 = 29 克 浓NH3·H2O 为15 mol·L-1 , 所需体积 V (NH3·H2O) = 1.0 × 500 / 15 = 33 mL 配制方法：称29克NH4Cl固体，溶于少量水中，加入33 mL浓NH3·H2O 溶液，然后加水至500 mL。 缓冲溶液的选择与配制 例3 欲配制pH=4.70的缓冲溶液500 mL，问应该用50 mL 、1.0 mol·L-1的NaOH 水溶液和多少mL 的1.0 mol·L-1 的HAc 水溶液混合，并需加多少水？ 解： Ka(HAc) = 1.76 × 10-5 pH=4.70，[H3O+] = 2.0 × 10-5 mol·L-1 ， [HAc ]/[Ac–]=[H3O+] /Ka = 2.0×10-5/1.76×10-5 = 1.1 [Ac–] 由NaOH 与HAc 中和而来， [Ac–] = 1.0 ×50 / 500 [HAc ]由NaOH 和HAc 用量的差值而定， [HAc ] = ( 1.0 ×VHAc – 1.0 × 50) / 500 [HAc ]/[Ac–] = 1.1 = ( 1.0 ×VHAc – 1.0 × 50) / 1.0 × 50 即 VHAc＝ 105 mL ≈ 1.0 × 102 mL 混合溶液中需加水：500-155 = 345 mL ≈ 3.5 × 102 mL 对缓冲对 对缓冲对 　● 缓冲溶液的pH值主要是由 或 决定的， 　　 ● 缓冲溶液的缓冲能力是有限的 　　 ● 缓冲能力与缓冲中各组分的浓度有关，ca (cb)及 cs较大时，缓冲能力 强， 结 论 缓冲区间为： §6 酸碱指示剂 酸碱指示剂是一种弱酸或弱碱，其电离平衡合平衡常数表达式为： Hln + H2O ln + H3O+ ［H3O＋］［A－ ］［ HA ］ KHln ＝ 例如：