緩衝溶液.PPT

緩衝溶液 有一天，哆啦A夢問大雄一個已經學過的問題： 大雄，你知道人體中的「酶」，又稱為什麼嗎？ 於是，哆啦A夢接著又說： 那麼這些具有專一性的酵素必須在特定的溫度與環境下，例如：固定的pH值，才能發揮作用。 而pH值的恆定，可都是藉著「緩衝溶液」才能完成的喔！ 哆啦A夢談「緩衝溶液」 在某溶液中加入少量強酸或少量強鹼、加水稀釋時，其 pH 值不會發生大幅度的變化，幾乎保持不變，則此溶液即為緩衝溶液。 酸型「緩衝溶液」： 弱酸及其共軛鹼（弱酸根）共存的溶液。 例： 「酸型 緩衝溶液」延伸? 過量弱酸 + 少量強鹼。 例： 「酸型 緩衝溶液」延伸? 過量弱酸鹽 + 少量強酸。 例： 鹼型「緩衝溶液」： 弱鹼及其共軛酸（弱鹼根）共存的溶液。 例： 「鹼型 緩衝溶液」延伸? 過量弱鹼 + 少量強酸。 例： 「鹼型 緩衝溶液」延伸? 過量弱鹼鹽 + 少量強鹼。 例： 示範影片： 討論計算式： 因為： 加H+： 狀況一：加入少量強酸 狀況二：加入少量強鹼 狀況三：加水稀釋 歸納(一) 延伸：較高初濃度的緩衝溶液(1) 延伸：較高初濃度的緩衝溶液(2) 歸納(二) 再延伸：不同濃度比例的緩衝溶液(1) 再延伸：不同濃度比例的緩衝溶液(2) 歸納(三) 「緩衝溶液」實例(1) 人體系統（血液或酶）：使pH值維持在7.35?7.45 H2CO3 – HCO3– 「緩衝溶液」實例(1) 續. 人體系統（血液或酶）：使pH值維持在7.35?7.45 H2PO4– – HPO42– 「緩衝溶液」實例(2) 運動飲料 緩衝溶液組成？ 「緩衝溶液」實例(3) 隱形眼鏡殺菌保養液 醋酸初濃度為1.0 (M)、醋酸根為1.25(M)。 加酸：在此溶液加入0.01 莫耳的 HCl。 1.24 0 1.01 1.25 0.01 1.0 初條件 CH3COO－ + H＋ CH3COOH 1.24 + x + x 1.01－x 達平衡 假設完全反應 ? 代入式子： 緩衝溶液的配方濃度比值愈接近1，pH值的變化幅度愈小，緩衝能力愈好。 0.8 0.9 1.0 醋酸/醋酸根 加入0.01 莫耳的 HCl後 5.089 5.037 4.991 pH值 5.000 1.25 1.11 1.0 醋酸根(M) 1.0 1.0 1.0 醋酸(M) 最初的 緩衝溶液 H＋(aq) + HCO3－(aq) CO2(g) + H2O(l) 代謝產生了酸：[H+]↑，平衡 ← ，形成CO2而呼出。 強鹼物質進入： 中和H+，平衡 → ，以維持氫離子濃度。 ? H＋(aq) + HPO42– (aq) H2PO4–(aq) 代謝產生了酸：平衡 ←，生成 NaH2PO4 鹽類排出。 強鹼物質進入：平衡 →，生成 Na2HPO4 鹽類排出。 ? 檸檬酸 + 檸檬酸鈉 內含：H2O2、NaCl、…等， 並以磷酸鹽類作為緩衝系統。 嗯！那麼就來練習「緩衝溶液」的精選例題吧。 喔！我了解了。 所以「緩衝溶液」在生物體中扮演著非重重要的角色呢！ * * * 作者：謝道任；任教學校：國立花蓮高中 ※本教案為2007思源E-teaching 金獅獎得獎教案，開放各界在著作權 法下的合理使用範圍內下載使用，並請註明教案出處及作者姓名，更 多教案歡迎至思源科技教育基金會網站 .tw?下載 聰明的大雄當然知道囉！ 他說：人體中的「酶」，又可稱之為「酵素」。 ? ? 大雄似懂非懂地說： 咦…你說什麼「緩衝溶液」？ CH3COONa （醋酸鈉） CH3COOH （醋酸） 假設濃度皆為 0.1 M 的溶液 NaOH 0.1 M、5 mL NaOH 0.1 M、10 mL CH3COOH 酸鹼中和後 CH3COONa + → CH3COOH + H2O 0.1 M、5 mL HCl 0.1 M、10 mL CH3COONa 酸鹼中和後 HCl CH3COOH + → CH3COONa + NaCl NH4Cl （氯化銨） NH3 + H2O （NH4OH 氨水） 濃度皆為0.1 M的溶液 0.1 M、5 mL HCl 0.1 M、10 mL NH3 + H2O （ NH4OH 氨水） 酸鹼中和後 HCl NH4Cl + → + H2O NH4OH NaOH 0.1 M、5 mL NaOH 0.1 M、10 mL NH4Cl 酸鹼中和後 NH4OH + → NH4Cl + NaCl CH3COOH 與CH3COONa 的混合溶液。 溶液體積為1公升，初濃度皆為1.0 (M)，假設：Ka=10-5 1.0 + x + x 1.0－x 達平衡 1.0 0 1.0 初條件 CH3COO－ + H＋ ? CH3COOH 移項整理： 計算式： CH3COO