第三章 电解质溶液

1、1第三章第三章 电解质溶液电解质溶液2重点：重点：1. 酸碱质子理论的基本内容及其应用；酸碱质子理论的基本内容及其应用；2. 缓冲溶液的概念，组成和缓冲作用的机理；缓冲溶液的概念，组成和缓冲作用的机理；3. 掌握影响缓冲溶液掌握影响缓冲溶液pH值的因素，缓冲溶液值的因素，缓冲溶液pH值的计算。值的计算。3基本概念基本概念电解质：电解质： 是在水溶液中或熔融状态能够导电的化合物是在水溶液中或熔融状态能够导电的化合物。如：如： 酸、碱、盐都是电解质，它们的水溶液都能导酸、碱、盐都是电解质，它们的水溶液都能导 电，但导电能力不同。电，但导电能力不同。第一节第一节 弱电解质在溶液中的电离弱电解质在溶液

2、中的电离4电解质的分类电解质的分类 根据电解质在水中的导电能力不同，可根据电解质在水中的导电能力不同，可将电解质分为：将电解质分为：(1)强电解质强电解质：在水溶液中完全电离为在水溶液中完全电离为离子的离子的，如，如NaCl、HCl等。它主要以正、等。它主要以正、负离子的形式存在于溶液中。负离子的形式存在于溶液中。HCl H+ + Cl5(2)弱电解质弱电解质：在水溶液中仅能部分电在水溶液中仅能部分电离的离的，如，如HAc、NH3等等 它主要以分子状态存在于溶液中，只有它主要以分子状态存在于溶液中，只有少部分电离成正、负离子。由于离子浓少部分电离成正、负离子。由于离子浓度小，导电性差，其电离过

3、程是可逆的。度小，导电性差，其电离过程是可逆的。HAc H+ + Ac6 人体体液和组织液中含有多种电解质离人体体液和组织液中含有多种电解质离子（如子（如K+、Na+、HCO3、CO32、PO43等），这些离子在等），这些离子在维持体内的渗透维持体内的渗透平衡、酸碱平衡平衡、酸碱平衡以及在神经、肌肉等组以及在神经、肌肉等组织中的生理、生化过程起着重要作用。织中的生理、生化过程起着重要作用。7一、解离平衡和解离常数一、解离平衡和解离常数 KiKi弱电解质的解离常数弱电解质的解离常数不同的弱电解质不同的弱电解质KiKi值不同值不同由由KiKi表达式可知：表达式可知：KiKi值大，离子浓度必然大，值

4、大，离子浓度必然大，表示电解质容易电离。表示电解质容易电离。KiKi值的大小表示了弱电解质解离程度的大小。值的大小表示了弱电解质解离程度的大小。KiKi值越大，表示弱酸解离程度大；值越大，表示弱酸解离程度大； KaKa值小，值小，解离程度小。解离程度小。HAAHKi89利用利用KaKa值比较弱酸的强弱值比较弱酸的强弱对同类型的弱酸而言，可用对同类型的弱酸而言，可用KaKa值比较它们的相值比较它们的相对强弱。对强弱。KaKa值越大，则酸性越强，反之则越弱。值越大，则酸性越强，反之则越弱。例：例： Ka(HAc)=1.76 10-5 Ka(HCN) =4.93 10-10 HAC和和HCN都是一元

5、弱酸，但都是一元弱酸，但 Ka(HCN) Ka(HAc), 故故HCN是更弱的酸是更弱的酸101111电离度：在一定温度下当解离达到平衡时电离度：在一定温度下当解离达到平衡时已解已解离的弱电解质分子数与解离前分子总数的比率离的弱电解质分子数与解离前分子总数的比率 = =已电离的分子数已电离的分子数分子总数分子总数x100 x100二、解离度（电离度）二、解离度（电离度） 12（1 1）电解质的性质）电解质的性质 不同的电解质具有不同的解离度，其大不同的电解质具有不同的解离度，其大小取决于它们的分子结构。化合物的小取决于它们的分子结构。化合物的极性极性越越大，解离度越大。大，解离度越大。（2 2

6、）溶液的浓度）溶液的浓度 溶液浓度越大，电解质的解离度越小溶液浓度越大，电解质的解离度越小（3 3）温度）温度 升高温度，解离度增大，因为电解质的升高温度，解离度增大，因为电解质的解离需要吸收热量解离需要吸收热量（4 4）溶剂）溶剂 溶剂的极性越大，电解质的解离度越大溶剂的极性越大，电解质的解离度越大影响解离度的因素：影响解离度的因素：13一个共价分子是极性的，是说这个分子内一个共价分子是极性的，是说这个分子内电荷分布不均匀，或者说，正负电荷中心没电荷分布不均匀，或者说，正负电荷中心没有重合。分子的极性取决于分子内各个键的有重合。分子的极性取决于分子内各个键的极性以及它们的排列方式。在大多数情

7、况下，极性以及它们的排列方式。在大多数情况下，极性分子中含有极性键，非极性分子中含有极性分子中含有极性键，非极性分子中含有非极性键。非极性键。 分子的极性对物质溶解性有很大影响。分子的极性对物质溶解性有很大影响。极性分子易溶于极性溶剂，非极性分子易溶极性分子易溶于极性溶剂，非极性分子易溶于非极性溶剂，也即于非极性溶剂，也即“相似相溶相似相溶”。极性：极性：14二、同离子效应和盐效应二、同离子效应和盐效应定性实验结论：加入固体NaAc后溶液中的H+浓度减小15结论：加入固体NaAc后溶液中的H+浓度减小，Hac的解离度降低定量实验161.同离子效应：同离子效应：在弱电解质的溶液中，加入一种与弱电

8、解在弱电解质的溶液中，加入一种与弱电解质含有相同离子的强电解质，使弱电解质质含有相同离子的强电解质，使弱电解质解离度解离度降低降低的现象的现象172. 盐效应：盐效应：结论：向HAc溶液中加入固体NaCl后， HAc的解离度增大18盐效应：盐效应：在弱电解质的溶液中，加入与弱电解质不在弱电解质的溶液中，加入与弱电解质不含相同离子的强电解质时，可使弱电解质含相同离子的强电解质时，可使弱电解质的解离度的解离度增加增加19第二节第二节 酸碱质子理论酸碱质子理论问：下列物质哪些是酸？哪些是碱？问：下列物质哪些是酸？哪些是碱？HCl, NaCl, HAc, NaAc, NH3, H3O+, OH-, N

9、a2CO3, H2O.酸酸酸酸酸酸碱碱碱碱碱碱碱碱20一、酸碱的定义一、酸碱的定义酸酸能能给出给出质子质子H+的物质的物质HAcH+Ac-NH4+H+NH3碱碱能能接受接受质子质子H+的物质的物质H+Ac-HAcNH3+H+NH4+21两性物质：两性物质： 既能给出既能给出H+,也能接受也能接受H+的物质，例的物质，例如如HPO42-、H2ONaHCO3Na+HCO3-HCO3-作为酸：作为酸：H+CO32-作为碱：作为碱：HCO3-+H+H2CO3中性物质：中性物质： 既不能给出既不能给出H+,也不能接受也不能接受H+的物质。的物质。(Na+，Ca2+)22共轭酸共轭酸H+共轭碱共轭碱HAc

10、H+Ac-共轭酸碱对：共轭酸碱对： 仅相差一个仅相差一个H+的一对酸碱的一对酸碱例：请找出共轭酸碱对例：请找出共轭酸碱对HAcNaAcH3O+H2ONH4ClNH3H2CO3NaHCO3H2CO3Na2CO3H2ONaOHHClNaCl23解：共轭酸碱对之间只相差一个解：共轭酸碱对之间只相差一个H H2CO3 H HCO3 HCO3 H CO32 H2CO3失去失去H转化为转化为HCO3 ，失去，失去2H才形才形成成CO32，所以，所以H2CO3的共轭碱是的共轭碱是HCO3 ，而，而不是不是CO32。例例3-1：H2CO3的共轭碱是的共轭碱是CO32对吗？对吗？ 24二、酸碱反应的实质二、酸碱

11、反应的实质电离式：电离式：HAcH+Ac-解离式：解离式：HAc+H2OH3O+Ac-H+酸酸1酸酸2碱碱1碱碱2HAc Ac-H3O+H2O1. 酸的解离酸的解离252. 碱的解离碱的解离NH3的质子转移平衡式：的质子转移平衡式：NH3的解离是两个共轭酸碱对的解离是两个共轭酸碱对H2OOH-和和NH4+NH3共同作用的结果共同作用的结果263. 酸与碱的反应酸与碱的反应质子转移平衡式：质子转移平衡式：酸与碱的反应是两个共轭酸碱对酸与碱的反应是两个共轭酸碱对HClCl-和和NH4+NH3共同作用的结果共同作用的结果27可见，酸可见，酸1 1提供质子给碱提供质子给碱2 2后，自己变成相后，自己变

12、成相应的共轭碱（碱应的共轭碱（碱1 1），碱），碱2 2接受酸接受酸1 1释放的质释放的质子后，也变为相应的共轭酸（酸子后，也变为相应的共轭酸（酸2 2）。）。酸碱反应实质酸碱反应实质两对共轭酸碱对间的两对共轭酸碱对间的质子转移质子转移。28酸碱的强弱酸碱的强弱酸（碱）强弱决定于酸（碱）本身释放质子（接酸（碱）强弱决定于酸（碱）本身释放质子（接受质子）的能力。受质子）的能力。在一对共轭酸碱中，当酸越容易给在一对共轭酸碱中，当酸越容易给出出H时，其酸时，其酸性越强，而它的共轭碱就越难接受质子，其碱性性越强，而它的共轭碱就越难接受质子，其碱性越弱。越弱。酸碱的强弱是相对的。酸碱的强弱是相对的。如：

13、如：HCl是是强酸强酸，其共轭碱，其共轭碱Cl是是弱碱弱碱 H2O是是弱酸弱酸，其共轭碱，其共轭碱OH是是强碱强碱29酸碱反应的方向酸碱反应的方向酸碱反应的方向及程度取决于酸碱反应的方向及程度取决于酸碱的相对酸碱的相对强弱强弱。酸碱反应总是由酸碱反应总是由较强的酸和较强的碱作用，较强的酸和较强的碱作用，向着生成较弱的酸和较弱的碱的方向进行。向着生成较弱的酸和较弱的碱的方向进行。例如：例如：HCl + OH= Cl + H2O30三、水的质子自递平衡三、水的质子自递平衡1.1.质子自递反应质子自递反应 H H2 2O O既可给出质子，又可接受质子，是两性物质。既可给出质子，又可接受质子，是两性物

14、质。即：即： H HH H2 2O OH H2 2O O H H3 3O OOHOH 31 这类反生在同种分子之间的质子传这类反生在同种分子之间的质子传递反应，称为递反应，称为自递反应自递反应。为了简便，水的质子自递反应常用简为了简便，水的质子自递反应常用简式表示：式表示： H2OHOH322. 2. 质子自递平衡质子自递平衡在一定温度下，水的质子自递反应达到在一定温度下，水的质子自递反应达到平衡时，存在如下关系：平衡时，存在如下关系：K=OH-H3O+H2O233OH- H3O+= K H2O2= KW水的质子自递常数水的质子自递常数(离子积离子积)在在24纯水，纯水， OH-= H3O+=

15、1.0010-7 KW=(1.0010-7)2=1.0010-14 在任意水溶液中，在任意水溶液中， OH- H3O+= KW34表明：在一定温度下达平衡时，溶液中表明：在一定温度下达平衡时，溶液中H+和和OH一一浓度的乘积是一个常数浓度的乘积是一个常数(水的离子积水的离子积Kw)。在在298K时，时， Kw= H+OH-1071071014此关系式同样适合于其他任何稀水溶液，此关系式同样适合于其他任何稀水溶液，即在一切稀水溶液中即在一切稀水溶液中H+ OH-的乘积是一的乘积是一个常数。个常数。35四、共轭酸碱对四、共轭酸碱对Ka和和Kb的关系的关系以共轭酸碱对以共轭酸碱对HBB-为例：为例：

16、质子转移反应为：质子转移反应为：HBH2OH3O+ B-+B-H2OHB + OH-+Ka =H3O+B-HBKb =HB OH-B-36KaKb = OH-H3O+= KW 只要知道共轭酸碱对中算的只要知道共轭酸碱对中算的Ka值即值即可求出可求出Kb，反之亦然。，反之亦然。37例例3-2：已知：已知NH3的的Kb=1.7910-5, 试求试求NH4+的的Ka.解：解：Ka=KWKb=1.0010-141.7910-5= 5.5910-1038五、一元弱酸、弱碱溶液五、一元弱酸、弱碱溶液pH值的计算值的计算(一一)水溶液的酸碱性及水溶液的酸碱性及pH值值 在纯水、酸溶液或碱溶液中，在纯水、酸溶

17、液或碱溶液中，H和和OH总是存总是存在的，并且有在的，并且有 H+OH-KW 1014它反映了水溶液中它反映了水溶液中H和和OH浓度之间的数量关系。浓度之间的数量关系。39溶液的溶液的酸碱性酸碱性，可以用，可以用H+来表示。来表示。溶液的酸碱性与溶液中溶液的酸碱性与溶液中H+和和OH-有如下关系：有如下关系：中性溶液中性溶液H+OH-1.0 107酸性溶液酸性溶液H+ OH- 碱性溶液碱性溶液H+ OH- H+ 越大，溶液的酸性越强越大，溶液的酸性越强，反之。，反之。H表示酸的特性，表示酸的特性，OH表示碱的特性。表示碱的特性。在酸性、碱性溶液中都同时含有在酸性、碱性溶液中都同时含有H和和OH

18、，酸，酸性溶液和碱性溶液性质的差别，只不过是性溶液和碱性溶液性质的差别，只不过是H+和和OH-两种离子相对大小不同。两种离子相对大小不同。40常用常用pH值表示值表示H+小的溶液酸碱性小的溶液酸碱性。pH值是一种表示溶液中值是一种表示溶液中H+的方法。的方法。用用H+的负对数的负对数表示，这样得出的数值叫表示，这样得出的数值叫pH值。值。 定义式：定义式：pHlg H+ P-表示以表示以10为底的对数的负值为底的对数的负值(-log10)酸碱溶液的酸碱溶液的pHpH值值41H+换算为换算为pH值的方法：值的方法：H+m 10n pH=lg H+= lg( m 10n ) = nlgm例：例：

19、H+3.98 108 mol/LpH8lg3.9842如某酸溶液如某酸溶液H+=0.001mol/L，则：，则： pHlg H+= -lg(0.001) = -(-3) = 3 43酸碱溶液的酸碱溶液的pOH值值溶液的酸碱性也可以用溶液的酸碱性也可以用OH和和pOH值来表示。值来表示。定义式：定义式：pOHlg OH如某酸溶液如某酸溶液OH=0.001mol/L，则：，则： pOHlg OH= -lg(0.001) = -(-3)= 3pH和和pOH之间的关系：之间的关系： pHpOHpKw 或或pH+pOH=1444第三节第三节 缓冲溶液缓冲溶液一、缓冲溶液的组成一、缓冲溶液的组成 45溶液

20、的溶液的pH值测定结果值测定结果实验：实验：( (一一) )缓冲溶液和缓冲作用缓冲溶液和缓冲作用46实验结果：实验结果： NaCl溶液中加入少量强酸强碱后，溶液的溶液中加入少量强酸强碱后，溶液的pH值发生显著变化，而值发生显著变化，而HAc+NaAc混合溶液中加混合溶液中加入少量强酸强碱后，溶液的入少量强酸强碱后，溶液的pH值基本不变。值基本不变。结论：结论： 这说明这说明HAc+NaAc混合溶液具有抗酸和抗混合溶液具有抗酸和抗碱的能力碱的能力，保持溶液的，保持溶液的pH值基本不变值基本不变471.什么是缓冲溶液？什么是缓冲溶液？ 当在一类电解质溶液中当在一类电解质溶液中加入少量的强酸、加入少

21、量的强酸、强碱或稍加稀释强碱或稍加稀释时，若时，若溶液的溶液的pH值基本保持值基本保持不变不变，这类电解质溶液称为，这类电解质溶液称为缓冲溶液缓冲溶液。2.什么是缓冲作用？什么是缓冲作用？ 缓冲溶液缓冲溶液对强酸、强碱或稀释的抵抗作用，对强酸、强碱或稀释的抵抗作用，称为缓冲作用称为缓冲作用。 48( (二二) )缓冲溶液的组成缓冲溶液的组成缓冲溶液一般是缓冲溶液一般是由两种物质由两种物质组成的：组成的：弱酸及其盐：弱酸及其盐：HAc NaAc弱碱及其盐：弱碱及其盐：NH3NH4Cl酸式盐及其次级盐：酸式盐及其次级盐：H2PO4-HPO42-盐的存在就是提供盐的存在就是提供同离子效应同离子效应。

22、49抗酸成分、抗碱成分抗酸成分、抗碱成分缓冲对中的缓冲对中的共轭碱发挥抵抗外来强酸的共轭碱发挥抵抗外来强酸的作用作用，故称之为缓冲溶液的，故称之为缓冲溶液的抗酸成分抗酸成分。如：溶液中如：溶液中Ac一一的成为抗酸成分的成为抗酸成分缓冲对中的缓冲对中的共轭酸发挥抵抗外来强碱的共轭酸发挥抵抗外来强碱的作用作用，故称之为缓冲溶液的抗碱成分。，故称之为缓冲溶液的抗碱成分。如：溶液中如：溶液中HAc的成为抗碱成分的成为抗碱成分50按照酸碱质子理论来看，实际上均为弱酸按照酸碱质子理论来看，实际上均为弱酸和其共轭碱。和其共轭碱。如：如：HAcAc NH3NH4+因此缓冲溶液是因此缓冲溶液是由弱酸与共轭碱（或

23、弱碱由弱酸与共轭碱（或弱碱与共轭酸）构成的体系与共轭酸）构成的体系。51任何一对共轭酸碱对均可组成缓冲溶液。任何一对共轭酸碱对均可组成缓冲溶液。组成缓冲溶液的弱酸及其共轭碱，称为组成缓冲溶液的弱酸及其共轭碱，称为缓冲系或缓冲对缓冲系或缓冲对。共轭酸碱对就是缓冲对。共轭酸碱对就是缓冲对。如：如：HAcAc52二、缓冲作用机制二、缓冲作用机制1.缓冲溶液为什么有抗酸、碱能力？缓冲溶液为什么有抗酸、碱能力？ 现以现以HAcNaAc缓冲溶液为例加以说明。缓冲溶液为例加以说明。 535455因此，缓冲溶液中的因此，缓冲溶液中的H或或pH值，不至值，不至于因外加少量的强酸、强碱而发生明显于因外加少量的强酸

24、、强碱而发生明显改变。改变。缓冲溶液具有缓冲作用，是由于缓冲溶缓冲溶液具有缓冲作用，是由于缓冲溶液中液中同时含有抗酸、抗碱成分同时含有抗酸、抗碱成分，可对抗，可对抗并消耗掉外来的少量强酸、强碱，使溶并消耗掉外来的少量强酸、强碱，使溶液的液的H和和OH未有明显的变化。未有明显的变化。56总结：总结： 由于缓冲体系中存在着弱酸（或弱碱）由于缓冲体系中存在着弱酸（或弱碱）的解离平衡，且共轭酸碱的浓度都是较的解离平衡，且共轭酸碱的浓度都是较大的，因此加入大的，因此加入H+或或OH时，只是使平时，只是使平衡发生了移动。当重新建立平衡时，体衡发生了移动。当重新建立平衡时，体系中的系中的H+量并无明显变化，

25、从而保持体量并无明显变化，从而保持体系的系的pH值相对稳定。值相对稳定。571. 对弱酸和其盐体系对弱酸和其盐体系 如果用如果用CHB和和CB-分别表示缓冲溶液中弱分别表示缓冲溶液中弱酸酸HB的浓度和共轭碱的浓度和共轭碱B-的浓度，则缓冲的浓度，则缓冲溶液溶液pH值计算公式为：值计算公式为： 该公式又称为该公式又称为缓冲公式缓冲公式三、缓冲溶液三、缓冲溶液pH值的计算值的计算HAAaccKlgppH酸cc碱lgpKpHaBB58式中式中CB-/CHB,称为称为缓冲比缓冲比（ CB- CHB）称为缓冲溶液的称为缓冲溶液的总浓度总浓度缓冲公式表明：缓冲公式表明：缓冲溶液的缓冲溶液的pH值取决于值取

26、决于弱酸的弱酸的Ka和缓冲比和缓冲比。 59例例3-6：计算由：计算由0.080mol/L HAc溶液和溶液和0.20mol/L NaAc等体积混合成缓冲溶液的等体积混合成缓冲溶液的pH值。（值。（Ka1.8 10-5 ） 解：由于等体积混合后溶液的体积增大一倍，在解：由于等体积混合后溶液的体积增大一倍，在缓冲溶液中，各物质浓度发生变化（为它们原缓冲溶液中，各物质浓度发生变化（为它们原浓度的一半）浓度的一半） CHAc= 0.08/2 =0.04 mol/L CAc- =0.2/2 =0.1 mol/L 60由缓冲公式，得：由缓冲公式，得：15. 540. 075. 404. 010. 0lg

27、)108 . 1lg(lgppH5HAAaccKBB612. 对弱碱和其盐体系对弱碱和其盐体系 同理，可以得到弱碱及其盐所组成的缓同理，可以得到弱碱及其盐所组成的缓冲溶液的冲溶液的OH浓度和浓度和pH值的计算公式：值的计算公式：盐碱ccKblgppOH盐碱ccKbOH酸cc碱lgpKpHa62例例3-7：计算：计算0.050mol/L NH30.10mol/L NH4Cl缓冲溶液的缓冲溶液的pH值。（值。（Kb1.79 10-5 ） 解：解：此体系中弱酸是此体系中弱酸是NH4+，共轭碱是共轭碱是NH3， 则则Ka=Kw/Kb=1.0 10-14/1.79 10-5= 5.59 10-10 pK

28、a =lgKa =lg(5.59 10-10) = 9.25 pH pka +lg (C(NH3)/C (NH4+) ) = 9.25 lg(0.050/0.10) =8.9563四、缓冲容量和缓冲范围四、缓冲容量和缓冲范围缓冲溶液只能抵抗少量的外来强酸、强缓冲溶液只能抵抗少量的外来强酸、强碱的作用。当加入大量的强酸或强碱时，碱的作用。当加入大量的强酸或强碱时，溶液的抗酸、抗碱成分被消耗尽，缓冲溶液的抗酸、抗碱成分被消耗尽，缓冲作用就失去，溶液的作用就失去，溶液的pHpH值必然变化很大。值必然变化很大。但从这一点也可以看出，缓冲体系的但从这一点也可以看出，缓冲体系的缓缓冲能力是有限的冲能力是有

29、限的。（一）缓冲容量（一）缓冲容量64不同的缓冲溶液，其缓冲能力是不同不同的缓冲溶液，其缓冲能力是不同的。的。缓冲溶液的缓冲溶液的缓冲能力的大小用缓冲容缓冲能力的大小用缓冲容量来表示量来表示，其符号，其符号“ ”。缓冲容量是衡量缓冲溶液缓冲能力大缓冲容量是衡量缓冲溶液缓冲能力大小的尺度。小的尺度。651.1.缓冲容量缓冲容量 ：就是使就是使单位体积（单位体积（1 1L L或或l lml）缓冲）缓冲溶液的溶液的pH值改变一个单位时，所需加值改变一个单位时，所需加入的一元强酸或一元强碱的物质的量入的一元强酸或一元强碱的物质的量( (mol或或mmol），），其数学式为其数学式为 ：|pHVn66由

30、由上式可知：上式可知： 值越大，缓冲溶液的缓冲能力越强；值越大，缓冲溶液的缓冲能力越强；反之，反之， 值越小，缓冲溶液的缓冲能值越小，缓冲溶液的缓冲能力越弱。力越弱。缓冲溶液的总浓度和缓冲比是决定缓冲缓冲溶液的总浓度和缓冲比是决定缓冲容量的因素容量的因素 672. 影响缓冲容量的因素：影响缓冲容量的因素：（1）总浓度）总浓度同一缓冲对组成的缓冲溶液，当缓冲同一缓冲对组成的缓冲溶液，当缓冲比相同时，比相同时，总浓度越大，其总浓度越大，其 就越大就越大。（2）缓冲比）缓冲比同一缓冲对组成的总浓度相同的缓冲同一缓冲对组成的总浓度相同的缓冲溶液，溶液，缓冲比接近缓冲比接近1， 越大越大，反之。而，反之

31、。而当缓冲比等于当缓冲比等于1时，时， 最大最大。68（二）缓冲范围（二）缓冲范围缓冲范围：缓冲范围：pH = pKa169五、缓冲溶液的配制五、缓冲溶液的配制配制缓冲溶液的一般原则和步骤为：配制缓冲溶液的一般原则和步骤为：1选择适当的缓冲对选择适当的缓冲对 使所选缓冲对中使所选缓冲对中弱酸的弱酸的pKa与欲配制的与欲配制的缓冲溶液的缓冲溶液的pH值尽可能相等或接近值尽可能相等或接近，这，这样可以保证缓冲溶液有较大的缓冲容量。样可以保证缓冲溶液有较大的缓冲容量。所选缓冲对物质不能与所选缓冲对物质不能与溶液中的主物质发生作用。溶液中的主物质发生作用。 702缓冲溶液缓冲溶液要有适当的总浓度要有适

32、当的总浓度要保证在缓冲溶液中含有足量的抗要保证在缓冲溶液中含有足量的抗酸成分和抗碱成分。若总浓度太低，酸成分和抗碱成分。若总浓度太低，缓冲容量就太小。缓冲容量就太小。一般总浓度控制在一般总浓度控制在0.0500.20mol/L之间。之间。713.计算计算所需缓冲对的量所需缓冲对的量选定缓冲对并确定了其总浓度后，选定缓冲对并确定了其总浓度后，计计算所需弱酸和其共轭溶液的体积算所需弱酸和其共轭溶液的体积V 一般为方便计算和配制，常使用相同一般为方便计算和配制，常使用相同浓度的共轭酸、碱溶液，分别取不同体浓度的共轭酸、碱溶液，分别取不同体积混合配制缓冲溶液。积混合配制缓冲溶液。 72 如果是由如果是

33、由HA和和NaA两种溶液混合制得的两种溶液混合制得的缓冲溶液，并且两种溶液的浓度相同，缓冲溶液，并且两种溶液的浓度相同，则两种溶液所取的体积则两种溶液所取的体积VHA和和VNaA与溶液与溶液的的pH值关系为：值关系为： HAANaVVKalgppH73例例3-8：如何配制：如何配制pH5.0，具有中等缓冲能力的，具有中等缓冲能力的缓冲溶液缓冲溶液1000ml ？ 解：解： (1)选择缓冲对：选择缓冲对：缓冲溶液的缓冲溶液的PH值为值为5.0，而，而HAc的的PKa4.75，接近所配缓冲溶液的接近所配缓冲溶液的pH值值 (5.0)，故选用，故选用HAcNaAc缓冲对。缓冲对。 74(2)确定总浓

34、度：确定总浓度：根据要求配制具有中等缓冲能力，并考虑计算方根据要求配制具有中等缓冲能力，并考虑计算方便，设便，设HAc和和NaAc溶液的浓度相同。溶液的浓度相同。故选用故选用0.1mol/L HAc和和0.1mol/L NaAc溶液来配制。溶液来配制。( (3)计算所需的计算所需的HAc 和和NaAc溶液的体积溶液的体积 设加入设加入Vml NaAc，则需加入，则需加入 (1000-V)ml HAc 则：则：10001 . 0VCAc100010001 . 0VCHAc7525.075.40.51000lg VV78.11000 VVHAANaVVKalgppH根据公式：根据公式：解得：解得：

35、V640ml 1000V1000640360ml将将360ml 0.10mol/L的的HAc溶液与溶液与640ml 0.10mol/L的的NaAc 溶液混合就可配得溶液混合就可配得1000ml pH为为5的缓冲溶液。的缓冲溶液。 76六、缓冲溶液在医学中的意义六、缓冲溶液在医学中的意义缓冲溶液在医学上有很重要的意义缓冲溶液在医学上有很重要的意义例如：血库中血液的冷藏都需要一定例如：血库中血液的冷藏都需要一定的的pH值的缓冲溶液；生物体内的催化剂值的缓冲溶液；生物体内的催化剂酶的催化作用，也需要在一定酶的催化作用，也需要在一定pH值的值的缓冲溶液中进行。许多药物也常需要在缓冲溶液中进行。许多药物

36、也常需要在一定一定pH值的介质才能稳定。值的介质才能稳定。77缓冲系的缓冲作用对于人的正常生命缓冲系的缓冲作用对于人的正常生命活动有着重要的意义。活动有着重要的意义。人体的血液或其它体液中的化学反人体的血液或其它体液中的化学反应都必须在一定的应都必须在一定的pH值条件下进行，值条件下进行，所以要依靠存在于体液中的各种缓冲所以要依靠存在于体液中的各种缓冲系来使它们的系来使它们的pH值保持恒定。值保持恒定。78例如：血液的例如：血液的pH值总是维持在值总是维持在7.357.45之间的狭小范围内。之间的狭小范围内。若血液的若血液的pH值改变值改变0.1单位以上，单位以上，pH值低于值低于7.35，就

37、发生酸中毒；若高，就发生酸中毒；若高于于7.45就会发生碱中毒。就会发生碱中毒。血液的血液的pH值能够维持在一个很小的范值能够维持在一个很小的范围内，其中一个重要的因素就是血液围内，其中一个重要的因素就是血液中存在着多种缓冲对。中存在着多种缓冲对。79血液中的主要缓冲对有：血液中的主要缓冲对有：血浆中血浆中：H2CO3HCO3，H2PO4HPO42Na-蛋白质蛋白质H蛋白质蛋白质红细胞中：红细胞中：H2CO3HCO3 H2bHb-1 (H2b-血红蛋白血红蛋白) H2bO2HbO2 (H2bO2-氧合血红蛋白氧合血红蛋白）80在这些缓冲系中在这些缓冲系中， H2CO3HCO3主主要缓冲系在血液中浓度最高，缓冲能要缓冲系在血液中浓度最高，缓冲能力最大，对维持