7弱酸碱的电离平衡精品.pptVIP

2、缓冲溶液 ②机理： ①组成：弱酸（碱）及其共轭碱（酸） 当溶液中加入少量强酸时，H+与Acˉ结合生成HAc，使H+的浓度保持基本不变。 以HAc和NaAc的混合溶液为例: NaAc Na+ + Ac- HAc(aq) H+(aq)+ Ac-(aq) 系统中大量HAc、Acˉ存在，使H+相对较少。 若往系统中加入少量强碱，则H+与OH-结合生成H2O，使HAc解离平衡右移， HAc的浓度减少，而H+的浓度仍保持基本不变。 以HAc和NaAc的混合溶液为例: NaAc Na+ + Ac- HAc(aq) H+(aq)+ Ac-(aq) ③ pH （以HAc-NaAc为例） HAc(aq) H+(aq) + Ac-(aq) 起始浓度 C酸 0 C盐 平衡浓度 C酸-x x C盐+x 同理：对NH3H20-NH4Cl 例4 40.00 cm3 1.000mol·dm-3 HAc与20.00cm3 1.000 mol·dm-3 NaOH混合，求混合液的pH? 解：HAc + NaOH = NaAc + H2O 由于HAc过量，反应平衡后生成0.02000mol的Acˉ，并剩余0.02000mol HAc，溶液总体积为60cm3。于是 已知HAc的pKa为4.76 因此 缓冲溶液中共轭酸的pKa值：缓冲溶液的pH在其pKa值附近时，缓冲能力最大,主要因素。 缓冲对的浓度比: 为1:1或相近(0.1~10)时,缓冲能力较大。 缓冲对的浓度：缓冲对的浓度均较大时，缓冲能力较大 缓冲能力主要与以下因素有关： ④缓冲溶液的选择和配制 据所需pH选择缓冲对 ●缓冲溶液的pH不仅取决于缓冲对中共轭酸的Ka，还取决于缓冲对中两种物质浓度的比值,两者浓度之比最好趋近于1，此时缓冲能力最强。 ●当c(共轭酸) = c(共轭碱)时，pH = pKa 因此选择缓冲体系时，应选择共轭酸的pKa与要求的pH相近的缓冲对。 ●一般认为，当缓冲对的浓度比在0.1和10之间才具有缓冲作用，因此，缓冲溶液的pH 和pKa之间有以下关系：pH = pKa ± 1 缓冲溶液 共轭酸碱对 pKa 缓冲范围 HCO2H/HCO2Na 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 /Na3PO4 HPO4 2– - PO43– 12.66 11.66~13.66 常用缓冲溶液的缓冲范围 例6： 要配制10cm3 pH=5的HAc-NaAc缓冲液，问需浓度为1.0 mol·dm-3的HAc和NaAc溶液各多少毫升？ 由于两者浓度相同，因此只需体积比和总体积满足：V(HAc)/V(NaAc)=0.562 又V(HAc) + V(NaAc) = 10ml,因此：V(HAc) = 3.6 ml；V(NaAc) = 6.4 ml 解 人体内的血液是怎样起到缓冲作用的? 肾和肺是支配 H2CO3/HCO3- 缓冲体系的两个重要器官。缓冲作用涉及以下两个重要平衡: 人的血液呈微碱性, pH的正常值应在7.35—7.45之间。 血液的缓冲作用主要是靠 H2CO3/HCO3- 体系完成的。正常血浆中HCO3- 和H2CO3的浓度分别约为0.024 mol·dm-3和0.0012 mol·dm-3。 H+(aq) + H2CO3(aq) CO2(g) + H2O(l) HbH+ + O2 HbO2 + H+ HCO3- 总结：三个知识点 1.电离程度的表示（解离常数与电离度）： 注意二者区别与关系 2.pH值的计算： 一元弱酸碱（包括分子、离子酸碱） 多元弱酸碱 缓冲溶液 3.缓冲溶液的选择与配制：主要选共轭酸的pKa