《基础化学》第8版-马勇-精品教学课件4.pptVIP

第三节 缓冲容量和缓冲范围 结论：缓冲容量与总浓度和缓冲比有关。 ?总浓度的影响： 当缓冲比一定时，c总愈大，缓冲容量β愈大。通常c总在0.05～0.2 mol·L-1之间。 ?缓冲比的影响：当总浓度一定时，缓冲比愈接近1，缓冲容量β愈大。缓冲比等于1时，缓冲容量有最大值 第三节 缓冲容量和缓冲范围 缓冲容量 与pH的关系 （1）HCl+KCl （2）0.1 mol·L-1 HAc+NaOH （3）0.2 mol·L-1 HAc+NaOH （4）0.05 mol·L-1 KH2PO4+NaOH （5）0.05 mol·L-1 H2BO3+NaOH （6）NaOH+KCl 第三节 缓冲容量和缓冲范围 三、缓冲范围 pH=pKa±1变化范围称为有效缓冲范围。 第三节 缓冲容量和缓冲范围 例 将0.20mol·L-1HB溶液和0.20mol·L-1 B-溶液 以9:1,3:1以及1:1 的体积比混合，计算缓冲系的缓冲容量。 解：用相同浓度的共轭碱和共轭酸配制缓冲溶液时，其体积比等于缓冲比，取a V体积HB溶液与b V体积B-溶液混合,则[B-] / [HB] = b / a， c总 = [HB] + [B-] = 0.20 mol·L-1，当a : b = 9 : 1时， 第三节 缓冲容量和缓冲范围 第四节 缓冲溶液的配制 一、缓冲溶液的配制方法 （一）配制原则和步骤 1．选择合适的缓冲系： （1）pH在pKa±1缓冲范围内并尽量接近弱酸pKa。 （2）缓冲系的物质必须对主反应无干扰。 2．所配缓冲溶液的总浓度要适当： 一般总浓度0.05mol·L-1～0.2mol·L-1。 3．计算所需缓冲系的量： 根据Henderson-Hasselbalch方程计算。 4．校正： 需在pH计监控下，对所配缓冲溶液的pH校正。 第一节 缓冲溶液及缓冲机制 （二）常用配制方法 1. 为操作方便，常用相同浓度的共轭酸碱配制缓冲溶液。 2. 可采用过量弱酸（碱）与强碱（酸）反应组成缓冲系，如： HAc (aq, 过量) + NaOH(aq) ═NaAc(aq) + H2O(l) 优点： ? HCl 和 NaOH 溶液为常备试剂，容易获得。 ? 弱酸或弱碱的浓度即缓冲系的总浓度。 ? 通常缓冲溶液的pH需要在pH计监控下调整，滴加强碱/酸易于操作。 第一节 缓冲溶液及缓冲机制 Preparation of PBS (Phosphate Buffer saline) PBS final concentrations are 137mM Sodium, Chloride, 10mM phosphate, 2.7mM Potassium Chloride, pH is 7.4 For 1 liter of Phosphate-buffered saline (PBS buffer) use: - Dissolve in 800 ml of distilled H2O: - 8 g of NaCl - 0.2 g of KCl - 1.44 g of Na2HPO4 and - 0.24 g of KH2PO4. - Adjust the pH to 7.4 with HCl or NaOH. - Add H2O to 1 liter Tris-HCl (pH7.4, 7.6, 8.0) Tris(hydroxymethyl)aminomethane 组份浓度：1 M Tris-HCl 配制量：1 L 配制方法： 1. 称量121.1 g Tris置于1 L烧杯中。 2. 加入约800 ml的去离子水，充分搅拌溶解。 3. 加入浓盐酸调节所需要的pH值。 4. 将溶液定容至1 L。 5. 高温高压灭菌后，室温保存。 注意：应使溶液冷却至室温后再调定pH值，因为Tris溶液的pH值随温度的变化差异很大，温度每升高1℃，溶液的pH值大约降低0.03个单位。 第四节 缓冲溶液的配制 例 如何配制pH=4.50的缓冲溶液1000mL? 解 (1) 选择缓冲系 由于HAc的pKa= 4.756，接近所配缓冲溶液 pH=4.50，所以可选用HAc-Ac-缓冲系。 (2)?确定总浓度，计算所需缓冲系的量 一般要求具备中等缓冲能力即可，并考虑计算 方便，选用0.10mol·L-1的HAc和0.10mol·L-1 NaAc溶液。应用式(4.5)可得 第四节 缓冲溶液的配制 设 V(NaAc) = x mL 则 ： V