第3章电解质3缓冲溶液(2节)演稿.ppt

* 第三章 电解质溶液 47-76页 无机化学 第三章 电解质溶液 学 习 要 求 第五节 缓冲溶液 buffer solution 一、缓冲溶液及其组成 二、缓冲作用机理 三、缓冲溶液的pH值 四、缓冲容量 五、缓冲范围 六、缓冲溶液的配制 七、缓冲溶液在医学上的意义 掌握 熟悉 了解 若在 1L H2O中 ? 加入0.01 mol HCl: pH = 7.00 → pH = 2.00 (ΔpH = 5.00) ?加入0.01 mol NaOH: pH = 7.00 → pH = 12.00 (ΔpH = 5.00) pH变化显著，不具有保持pH稳定的能力 若在 1L 0.1 mol HAc ＋ 0.1 mol NaAc溶液中 ?加入0.01 mol HCl: pH = 4.75 → pH = 4.66 (ΔpH = 0.09) ?加入0.01 mol NaOH: pH = 4.75 → pH = 4.84 (ΔpH = 0.09) pH 变化微小 像这种能抵抗外加的少量强酸、强碱和稍加稀 释，而保持pH基本不变的溶液叫做缓冲溶液。 缓冲溶液对强酸、强碱或稀释的抵抗作用， 称为缓冲作用 (buffer action)。 较浓的强酸或强碱也具有类似缓冲溶液的 作用，这是因为所加入少量的 H3O＋ 或 OH－ 与 原溶液中所具有的大量的 H3O＋或OH－相比要 小得多，pH基本保持不变。但实际上很少当作 缓冲溶液使用。 第三章 电解质溶液 一、缓冲作用、缓冲溶液及其组成 缓冲溶液是由弱酸和它的共轭碱所组成， 而且它们的浓度都比较大。习惯上把组成缓 冲溶液的共轭酸碱对称为缓冲对，缓冲溶液 是由足够浓度的缓冲对组成的混合溶液。 常见的缓冲对见表3-7 71页 第三章 电解质溶液 二、缓冲作用机理 mechanism 缓冲溶液为什么具有缓冲作用？ 现以 HAc+NaAc 混合液为例说明。 向此缓冲溶液中加入少量强酸时，强酸解离出的 H3O+ 与 A- 结合生成HA和H2O，使解离平衡逆向移动，H3O+ 浓度不会显著增大， 溶液的pH 基本不变。共轭碱A- 起到抵抗少量强酸的作用，称为缓冲溶液的抗酸成分。 HAc + H2O H3O+ + Ac- 大量 大量 溶液中存在下面的解离平衡： HAc + H2O H3O+ + Ac- 大量 大量 向此缓冲溶液中加少量强碱时，强碱解离产生的OH-与溶液中的 H3O+结合生成H2O，HA的解离平衡正向移动，H3O+ 浓度也不会显著减小，pH也基本不变。共轭酸HA 起到抵抗少量强碱的作用，称为缓冲溶液的抗碱成分。 68页 第三章 电解质溶液 缓冲溶液之所以具有缓冲作用，是因为溶液中同时存在足量的共轭酸碱对，它们能够抵抗外加的少量强酸或强碱，从而保持溶液的pH基本不变。 说明：如果加入大量的强酸或强碱，缓冲溶液中的 抗酸成分或抗碱成分将耗尽，缓冲溶液就丧 失了缓冲能力。 第三章 电解质溶液 三、缓冲溶液pH的计算 下面推导计算式 在HA-A-缓冲溶液中，共轭酸碱间质子传递反应： HA + H2O H3O+ + A- 平衡 cHA-[H+] [H+] cA-+[H+] ? c弱酸 ? c共轭碱 第三章 电解质溶液 两边取负对数： ——HA-A-缓冲溶液的pH最简计算公式 69页 20式 第三章 电解质溶液 由式也可见，当加水少量稀释缓冲液，缓冲比不 变，pH基本不变，故缓冲液具有抗稀释的作用。 由式可见，缓冲液pH主要取决于pKa，其次取决于 缓冲比。 c(A-) c(HA) 同一缓冲系， pKa为定值，pH的改变只取决于 c(A-) c(HA) 当