医用基础化学-第四章-缓冲溶液(临床)公开课课件

第四章缓冲溶液化学教研室：涂华Chapter4

BufferSolutions第四章缓冲溶液化学教研室：涂华Chapter第一节缓冲溶液及缓冲机制

BufferSolutionandBufferProcess＊

TheintroductionofBufferSolutionandBufferProcess＊TheComponentsofaBuffer第一节缓冲溶液及缓冲机制

BufferSolution4.1.1TheintroductionofBufferSolutionandBufferProcesspH=7pH‵=3△pH=-4pH=4.74pH‵=4.73△pH=-0.010.100mol·L-1HAc-0.100mol·L-1NaAc溶液（50ml）纯水（50ml）4.1.1TheintroductionofBuffepH=7pH‵=11△pH=4pH=4.74pH‵=4.75△pH=0.010.100mol·L-1HAc-0.100mol·L-1NaAc溶液（50ml）纯水（50ml）4.1.1TheintroductionofBufferSolutionandBufferProcesspH=7pH‵=11△pH=4pH=4.74pH‵=4.7缓冲溶液及其作用机制

TheintroductionofBufferSolutionandBufferProcess缓冲溶液

——在加入少量强酸、强碱或适当稀释时，其pH值基本保持不变的溶液。

AbuffersolutionisonetypeofsolutioncharacterizedbytheabilitytoresistchangesinpH,whenlimitedamountsofstrongacidorstrongbase,waterisaddedtoit.

缓冲溶液及其作用机制

Theintroductionof缓冲溶液的组成

TheComponentsofaBuffer

弱酸及其盐：如：HAc－NaAc,H2CO3－NaHCO3等。弱碱及其盐：如：NH3－NH4Cl等。多元酸的酸式盐及其次级盐：如：NaHCO3－Na2CO3，NaH2PO4－Na2HPO4等。一般是由具有足够浓度及适当比例的共轭酸碱对的两种物质组成。缓冲溶液的组成

TheComponentsofa缓冲溶液的组成

TheComponentsofaBuffer

一般是由具有足够浓度及适当比例的共轭酸碱对的两种物质组成。组成缓冲溶液共轭酸碱对的两种物质称为缓冲系（buffersystem）或缓冲对（bufferpair）。缓冲溶液的组成

TheComponentsofaBuffersystemConjugateacidConjugatebasepKa(at25℃)HAc-NaAcHAcAc-4.76H2CO3-NaHCO3H2CO3HCO3-6.35H3PO4-NaH2PO4H3PO4H2PO4-2.16Tris·HCl-TrisTris·H+Tris7.85H2C8H4O4-KHC8H4O4H2C8H4O4HC8H4O4-2.89NH4Cl-NH3NH4+NH39.25CH3NH3+Cl--CH3NH2CH3NH3+CH3NH210.63NaH2PO4-Na2HPO4H2PO4-HPO42-7.21CommonBufferSystems（常见缓冲系）BuffersystemConjugateacidConTris:

Tris(Hydroxymethy)methanaminCCH2OHCH2OHHOH2CNH2H+.Cl-CCH2OHCH2OHHOH2CNH2Tris·HCl:Tris:Tris(Hydroxymethy)methan缓冲机制(Bufferprocess)当加入少量强酸时消耗掉外来的H3O+，质子转移平衡左移，而溶液的pH保持基本不变。当加入少量强碱时质子转移平衡右移，补充消耗掉的H3O+，而溶液的pH值保持基本不变。共轭碱称为抗酸成分，共轭酸称为抗碱成分。以HAc—Ac-缓冲系为例：缓冲机制(Bufferprocess)当加入少量强酸时消耗

1.TheamountsofweakacidandweakbaseinthebuffermustbesignificantlylargerthantheamountsofH3O+orOH-thatwillbeadded,otherwisethepHcan’tremainapproximatelyconstant.

2.NosolutioncankeepthepHapproximatelyconstantifyouaddlargeramountsofeitheracidorbasetotheoriginalbuffer.Notice:1.Theamountsofweaka

第二节缓冲溶液pH的计算CalculatingthepHvalueofaBufferSolution4.2.1

缓冲溶液pH的近似计算公式-----Henderson-HasselbalchEquation第二节缓冲溶液pH的计算4.2.1缓冲溶液pHHB+H2OH3O++B–NaB

Na++B–Ka=[H3O+][B–][HB][H3O+]=Ka[HB][B–]theacid-ionizationconstantis

ForHB-NaB

buffersystemHB+H2OH3O++B–NaBNa+—Henderson-HasselbalchEquation—Henderson-HasselbalchEquatiopKa：the–logofKaoftheconjugateacid[B–]、[HB]：equilibriumconcentration（平衡浓度）[B–]/[HB]：buffer-componentratio（缓冲比）[B–]+[HB]：totalconcentration（总浓度）Henderson-HasselbalchEquationpKa：the–logofKaoftheconSo,[HB]≈c(HB),[B-]≈c(B-).

InHB-B-buffersolution,becauseofcommonioneffectpH＝pKa+lgpH＝pKa+lg同离子效应So,[HB]≈c(HB),[B-]≈c(B-)Example

用0.10mol/L的HAc和0.20mol/L的NaAc溶液等体积混合，配制成1L缓冲溶液，求此缓冲溶液的pH值。并分别计算在此缓冲溶液中加入0.005molHCl，0.005molNaOH后，该缓冲溶液的pH变化值。Solution：1、原缓冲溶液的pH值由于HAC溶液和NaOH溶液等体积混合，所以在缓冲溶液中，HAC和NaAc的浓度分别为它们原来浓度1/2，即：[HAc]=0.10/2=0.05mol/L，[Ac-]=0.20/2=0.10mol/L因此，此缓冲溶液的pH=Pka+lg(CAc-/CHAc)=4.75+lg(0.10/0.05)=5.05Example用0.10mol/L的HAc2、加入HCl后缓冲溶液的pH变化值加入HCl后，加入的H3O+与溶液中的Ac-结合生成HAC，故HAC的量增多，同时Ac-的量减少，所以[HAc]=(0.05+0.005)/1=0.055mol/L，[Ac-]=(0.10-0.005)/1=0.095mol/L因此，此时缓冲溶液的PH=Pka+lg(CAc-/CHAc)=4.75+lg(0.095/0.055)=4.99缓冲溶液的变化值ΔpH=4.99-5.05=-0.063、加入NaOH后缓冲溶液的PH变化值加入NaOH后，缓冲溶液中的Ac-增多，HAC减少，所以[HAc]=(0.05-0.005)/1=0.045mol/L，[Ac-]=(0.10+0.005)/1=0.105mol/L因此，此时缓冲溶液的pH=Pka+lg(CAc-/CHAc)=4.75+lg(0.105/0.045)=5.12缓冲溶液的变化值ΔpH=5.12-5.05=0.072、加入HCl后缓冲溶液的pH变化值二、影响缓冲溶液pH的因素缓冲溶液的PH值表达式为：pH=pKa+lg([B-]/[HB])≈pKa+lg(CB-/CHB)

1、Ka;2、缓冲比；3、温度；4、加水稀释二、影响缓冲溶液pH的因素缓冲溶液的PH值表达式为：1、Ka一、缓冲容量（BufferCapacity）1、概念——使单位体积缓冲溶液的pH值改变1个单位时，所需加入一元强酸或一元强碱的物质的量来表示：β＝-1dna=V1dnbd(pH)d(pH)V第三节

缓冲容量和缓冲范围BufferCapacityandBufferRange一、缓冲容量（BufferCapacity）1dna=V2、影响缓冲容量的主要因素C总。对同一缓冲系，当缓冲比不变时，总浓度越大，缓冲容量也越大。缓冲比对同一缓冲系，总浓度相同时，缓冲比越接近1，缓冲容量越大。βmax＝0.576C总C总=[HB]+[B-]2、影响缓冲容量的主要因素C总。缓冲比βmax＝0.576C二、缓冲范围Buffereffectiverange

pH=(pKa-1)~(pKa+1)二、缓冲范围BuffereffectiverangepH=pKa±1HAc-NaAc,pKa=4.756.it’seffectivebufferrangeis3.756～5.756.

pH=pKa±1HAc-NaAc,pKa=4.756BuffersystemConjugateacidConjugatebasepKa(at25℃)HAc-NaAcHAcAc-4.76H2CO3-NaHCO3H2CO3HCO3-6.35H3PO4-NaH2PO4H3PO4H2PO4-2.16Tris·HCl-TrisTris·H+Tris7.85H2C8H4O4-KHC8H4O4H2C8H4O4HC8H4O4-2.89NH4Cl-NH3NH4+NH39.25CH3NH3+Cl--CH3NH2CH3NH3+CH3NH210.63NaH2PO4-Na2HPO4H2PO4-HPO42-7.21CommonBufferSystems（常见缓冲系）BuffersystemConjugateacidCon第四节缓冲溶液的配制PreparationofaBufferSolution一、缓冲溶液定额配制方法选择合适的缓冲系总浓度要适当计算所需缓冲系的量所选缓冲系的pKa尽量接近所需配制的缓冲溶液的pH值0.05mol.L-1~0.2mol.L-1第四节缓冲溶液的配制PreparationBuffersystemConjugateacidConjugatebasepKa(at25℃)HAc-NaAcHAcAc-4.76H2CO3-NaHCO3H2CO3HCO3-6.35H3PO4-NaH2PO4H3PO4H2PO4-2.16Tris·HCl-TrisTris·H+Tris7.85H2C8H4O4-KHC8H4O4H2C8H4O4HC8H4O4-2.89NH4Cl-NH3NH4+NH39.25CH3NH3+Cl--CH3NH2CH3NH3+CH3NH210.63NaH2PO4-Na2HPO4H2PO4-HPO42-7.21CommonBufferSystems（常见缓冲系）BuffersystemConjugateacidCon二、标准缓冲溶液StandardBufferSolutions

标准缓冲溶液性质稳定，包括由一种化合物所配制而成的缓冲溶液，常见的有酒石酸氢钾和邻苯二甲酸氢钾。二、标准缓冲溶液StandardBufferSoluti第四节血液中的缓冲系

BufferSystemsinBlood﹡血浆中：H2CO3-HCO3-、H2PO4--HPO42-、HnP-Hn-1P-﹡红细胞中：H2b-Hb-(血红蛋白)、H2bO2-HbO2-(氧合血红蛋白)H2CO3-HCO3-、H2PO4--HPO42-第四节血液中的缓冲系

Inthebloodofahealthyinvidual,[HCO3-]=0.024mol·L-1,[H2CO3]=[CO2(aq)]=0.0012mol·L-1Inthebloodofahealthy17.解：（1）反应前，溶液中，n(H3PO4)=0.10mol.L-1×1.0L=0.10moln(NaOH)=6.0g/40.0g.mol-1=0.15mol反应：

H3PO4+

NaOH=NaH2PO4+H2O初始时/mol0.10mol0.15mol平衡时/mol0.15-0.10=0.05mol0.10mol继续反应：

NaH2PO4+

NaOH=Na2HPO4+H2O

初始时/mol0.10mol0.05mol平衡时/mol0.10-0.05=0.05mol0.05mol

因此，该溶液为缓冲溶液，缓冲对为NaH2PO4~Na2HPO4其pH=pKa2+lgn(Na2HPO4)/n(NaH2PO4)=7.21+lg(0.5/0.5)=7.21(2)C总=n(HPO42-)+n(H2PO4-)+n(Na+)/V=(0.05mol+0.05mol+0.05mol×3)/1L=0.25mol.L-1Π=C总RT=0.25×8.314×（273+37）=644kPa(3)溶液的渗透浓度Cos=(18g/180g.mol-1)/1L+0.25mol.L-1=0.35mol.L-1，

与血液相比为高渗溶液。17.解：（1）反应前，溶液中，一、选择题1.由总浓度一定的HPO42-～PO43-缓冲对组成的缓冲溶液，缓冲能力最大时的pH是：(已知pKa1(H3PO4)=2.16,pKa2(H3PO4)=7.21,pKa3(H3PO4)=12.32)：A、2.2B、7.2C、7.2±1D、12.32.下列溶液不能组成缓冲溶液的是：A、邻苯二甲酸氢钾溶液B、NH3·H2O和HCl等物质的量混合后的溶液C、H2PO4-和HPO42-D、HCl和过量NH3·H2O混合后的溶液3.某缓冲溶液共轭碱的Kb=1×10-6,从理论上推算该缓冲溶液的缓冲范围是：A、6～8B、7～9C、5～7D、5～6E、5～8DBB一、选择题DBB4.欲配制pH=4.50的缓冲溶液，若用HAc和NaAc配制，则二者的浓度比[C(NaAc)/[C(HAc)]为：(HAc的Ka=1.76×10-5):A、4.75/1B、1/4.75C、4.50/1D、1/1.78E、1.78/1D5.在0.100mol.L-1HAc（Ka=1.76×10-5）溶液20.0ml中,加入0.0500mol.L-1NaOH20.0ml,则溶液中的[H3O+]为:A.1.76×10-5B.2.50×10-3

C.3.52×10-5

D.6.60×10-4

6.影响缓冲容量的主要因素是:A、缓冲溶液的pH值和缓冲比B、弱酸的pKa和缓冲比C、弱酸的pKa和缓冲溶液的总浓度D、缓冲溶液的总浓度和缓冲比DA4.欲配制pH=4.50的缓冲溶液，若用HAc和NaAc配制7.下列各缓冲溶液,缓冲容量最大的是:A.500ml中含有0.15molHAc和0.05molNaAcB.500ml中含有0.05molHAc和0.15molNaAcC.500ml中含有0.1molHAc和0.1molNaAcD.1000ml中含有0.15molHAc和0.05molNaAcE.1000ml中含有0.1molHAc和0.1molNaAc8.人体血浆中最重要的抗酸成分是:A.H2PO4-

B.HPO42-

C.HCO3-D.H2CO3

9.用H3PO4(pKa1=2.16,pKa2=7.21,pKa3=12.32)和NaOH所配成的pH=7.0的缓冲溶液中,抗碱成分是:A.H2PO4-

B.HPO42-

C.H3PO4D.H3O+CCA7.下列各缓冲溶液,缓冲容量最大的是:CCA10.0.100mol.L-1HAc加入等体积NaOH溶液配成的缓冲溶液,其最大的缓冲容量[单位是mol.L-1.PH-1]是:A.0.576B.0.2×0.576C.0.1×0.576D.0.05×0.576E.0.576/211.某缓冲溶液含有等浓度的B-和HB,已知B-的Kb=1.0×10-10,此溶液在25℃时的pH是:A.14.00B.10.00C.7.00D.4.00E.2.00DD10.0.100mol.L-1HAc加入等体积NaOH溶液13.下各组中两溶液的pH相等的是:A.0.500mol.L-1NaH2PO4与该溶液稀释一倍后所得溶液B.C(HAc)=0.100mol.L-1的溶液与C(1/2H2SO4)=0.100mol.L-1的溶液C.0.100mol.L-1NaH2PO4溶液与0.100mol.L-1Na2HPO4

D.pH=4.0的缓冲溶液与0.100mol.L-1HClE.0.1mol.L-1NaAc与0.1mol.L-1NaClA14.下列各组溶液中,能以一定体积比组成缓冲溶液的是:A.浓度均为0.1mol.L-1NaAc溶液和HAc溶液B.浓度均为0.1mol.L-1NaOH溶液和HCl溶液C.浓度均为0.1mol.L-1NaOH溶液和NH3水溶液D.浓度均为0.1mol.L-1HAc溶液和HCl水溶液E.浓度均为0.1mol.L-1NaOH溶液和H2SO4溶液A13.下各组中两溶液的pH相等的是:A14.下列各组溶液中,15.下列有关缓冲溶液的叙述中,错误的是:A、缓冲容量越大,溶液的缓冲能力越强B、缓冲比一定时，缓冲对的总浓度越大,缓冲容量越大C、缓冲范围大体上为pKa±1D、缓冲溶液稀释后,缓冲比不变,所以pH不变,缓冲容量也不变E、总浓度一定时,缓冲比为1时,缓冲容量最大D15.下列有关缓冲溶液的叙述中,错误的是:D二、判断题1.100mLl.0mo1．L-1HCl溶液与100mL2.0mol·L-1NaAc溶液混合，混合液可以作为缓冲溶液。2.缓冲溶液中当总浓度一定时，缓冲比（[B]/[HB]）越大，缓冲容量也越大。3.缓冲溶液就是能抵抗外来酸碱影响，保持pH绝对不变的溶液。4.HAc溶液和NaOH溶液混合可以配成缓冲溶液,条件是NaOH比HAc的物质的量适当过量。5.混合电解质溶液一定是缓冲溶液。6.由于在HAc溶液中存在HAc和Ac-的质子转移平衡，所以HAc溶液是缓冲溶液。二、判断题7.因NH4Cl-NH3·H2O缓冲溶液的pH>7，所以不能抵抗少量的强碱。8.由HB和NaB组成的缓冲溶液,HB和B-的平衡浓度近似等于C(HB)和C(NaB)。9.正常人的血浆中[HCO3-]/[CO2]溶解约为20/1。10.将等体积的0.2mol.L-1的HCl与0.2mol.L-1的NH3·H2O混合,所得的溶液缓冲能力很强。7.因NH4Cl-NH3·H2O缓冲溶液的pH>7，所以不能三、计算题：计算0.20mol·L-1NH4Cl40ml和0.10mol·L-1NaOH50ml混合溶液的pH值。已知pKb（NH3）=4.75。2.已知亚磷酸（H2PO3）的pKa1=1.3,pKa2=6.70,计算:为了配制pH为6.20的缓冲溶液100ml,应取0.0500mol.L-1H2PO3和0.100mol.L-1NaOH溶液各多少毫升?（PH=9.47）（V(H2PO3)=61.7ml,V(NaOH)=38.3ml）三、计算题：（PH=9.47）（V(H2PO3)=61.7m第四章缓冲溶液化学教研室：涂华Chapter4

BufferSolutions第四章缓冲溶液化学教研室：涂华Chapter第一节缓冲溶液及缓冲机制

BufferSolutionandBufferProcess＊

TheintroductionofBufferSolutionandBufferProcess＊TheComponentsofaBuffer第一节缓冲溶液及缓冲机制

BufferSolution4.1.1TheintroductionofBufferSolutionandBufferProcesspH=7pH‵=3△pH=-4pH=4.74pH‵=4.73△pH=-0.010.100mol·L-1HAc-0.100mol·L-1NaAc溶液（50ml）纯水（50ml）4.1.1TheintroductionofBuffepH=7pH‵=11△pH=4pH=4.74pH‵=4.75△pH=0.010.100mol·L-1HAc-0.100mol·L-1NaAc溶液（50ml）纯水（50ml）4.1.1TheintroductionofBufferSolutionandBufferProcesspH=7pH‵=11△pH=4pH=4.74pH‵=4.7缓冲溶液及其作用机制

TheintroductionofBufferSolutionandBufferProcess缓冲溶液

——在加入少量强酸、强碱或适当稀释时，其pH值基本保持不变的溶液。

AbuffersolutionisonetypeofsolutioncharacterizedbytheabilitytoresistchangesinpH,whenlimitedamountsofstrongacidorstrongbase,waterisaddedtoit.

缓冲溶液及其作用机制

Theintroductionof缓冲溶液的组成

TheComponentsofaBuffer

弱酸及其盐：如：HAc－NaAc,H2CO3－NaHCO3等。弱碱及其盐：如：NH3－NH4Cl等。多元酸的酸式盐及其次级盐：如：NaHCO3－Na2CO3，NaH2PO4－Na2HPO4等。一般是由具有足够浓度及适当比例的共轭酸碱对的两种物质组成。缓冲溶液的组成

TheComponentsofa缓冲溶液的组成

TheComponentsofaBuffer

一般是由具有足够浓度及适当比例的共轭酸碱对的两种物质组成。组成缓冲溶液共轭酸碱对的两种物质称为缓冲系（buffersystem）或缓冲对（bufferpair）。缓冲溶液的组成

TheComponentsofaBuffersystemConjugateacidConjugatebasepKa(at25℃)HAc-NaAcHAcAc-4.76H2CO3-NaHCO3H2CO3HCO3-6.35H3PO4-NaH2PO4H3PO4H2PO4-2.16Tris·HCl-TrisTris·H+Tris7.85H2C8H4O4-KHC8H4O4H2C8H4O4HC8H4O4-2.89NH4Cl-NH3NH4+NH39.25CH3NH3+Cl--CH3NH2CH3NH3+CH3NH210.63NaH2PO4-Na2HPO4H2PO4-HPO42-7.21CommonBufferSystems（常见缓冲系）BuffersystemConjugateacidConTris:

Tris(Hydroxymethy)methanaminCCH2OHCH2OHHOH2CNH2H+.Cl-CCH2OHCH2OHHOH2CNH2Tris·HCl:Tris:Tris(Hydroxymethy)methan缓冲机制(Bufferprocess)当加入少量强酸时消耗掉外来的H3O+，质子转移平衡左移，而溶液的pH保持基本不变。当加入少量强碱时质子转移平衡右移，补充消耗掉的H3O+，而溶液的pH值保持基本不变。共轭碱称为抗酸成分，共轭酸称为抗碱成分。以HAc—Ac-缓冲系为例：缓冲机制(Bufferprocess)当加入少量强酸时消耗

1.TheamountsofweakacidandweakbaseinthebuffermustbesignificantlylargerthantheamountsofH3O+orOH-thatwillbeadded,otherwisethepHcan’tremainapproximatelyconstant.

2.NosolutioncankeepthepHapproximatelyconstantifyouaddlargeramountsofeitheracidorbasetotheoriginalbuffer.Notice:1.Theamountsofweaka

第二节缓冲溶液pH的计算CalculatingthepHvalueofaBufferSolution4.2.1

缓冲溶液pH的近似计算公式-----Henderson-HasselbalchEquation第二节缓冲溶液pH的计算4.2.1缓冲溶液pHHB+H2OH3O++B–NaB

Na++B–Ka=[H3O+][B–][HB][H3O+]=Ka[HB][B–]theacid-ionizationconstantis

ForHB-NaB

buffersystemHB+H2OH3O++B–NaBNa+—Henderson-HasselbalchEquation—Henderson-HasselbalchEquatiopKa：the–logofKaoftheconjugateacid[B–]、[HB]：equilibriumconcentration（平衡浓度）[B–]/[HB]：buffer-componentratio（缓冲比）[B–]+[HB]：totalconcentration（总浓度）Henderson-HasselbalchEquationpKa：the–logofKaoftheconSo,[HB]≈c(HB),[B-]≈c(B-).

InHB-B-buffersolution,becauseofcommonioneffectpH＝pKa+lgpH＝pKa+lg同离子效应So,[HB]≈c(HB),[B-]≈c(B-)Example

用0.10mol/L的HAc和0.20mol/L的NaAc溶液等体积混合，配制成1L缓冲溶液，求此缓冲溶液的pH值。并分别计算在此缓冲溶液中加入0.005molHCl，0.005molNaOH后，该缓冲溶液的pH变化值。Solution：1、原缓冲溶液的pH值由于HAC溶液和NaOH溶液等体积混合，所以在缓冲溶液中，HAC和NaAc的浓度分别为它们原来浓度1/2，即：[HAc]=0.10/2=0.05mol/L，[Ac-]=0.20/2=0.10mol/L因此，此缓冲溶液的pH=Pka+lg(CAc-/CHAc)=4.75+lg(0.10/0.05)=5.05Example用0.10mol/L的HAc2、加入HCl后缓冲溶液的pH变化值加入HCl后，加入的H3O+与溶液中的Ac-结合生成HAC，故HAC的量增多，同时Ac-的量减少，所以[HAc]=(0.05+0.005)/1=0.055mol/L，[Ac-]=(0.10-0.005)/1=0.095mol/L因此，此时缓冲溶液的PH=Pka+lg(CAc-/CHAc)=4.75+lg(0.095/0.055)=4.99缓冲溶液的变化值ΔpH=4.99-5.05=-0.063、加入NaOH后缓冲溶液的PH变化值加入NaOH后，缓冲溶液中的Ac-增多，HAC减少，所以[HAc]=(0.05-0.005)/1=0.045mol/L，[Ac-]=(0.10+0.005)/1=0.105mol/L因此，此时缓冲溶液的pH=Pka+lg(CAc-/CHAc)=4.75+lg(0.105/0.045)=5.12缓冲溶液的变化值ΔpH=5.12-5.05=0.072、加入HCl后缓冲溶液的pH变化值二、影响缓冲溶液pH的因素缓冲溶液的PH值表达式为：pH=pKa+lg([B-]/[HB])≈pKa+lg(CB-/CHB)

1、Ka;2、缓冲比；3、温度；4、加水稀释二、影响缓冲溶液pH的因素缓冲溶液的PH值表达式为：1、Ka一、缓冲容量（BufferCapacity）1、概念——使单位体积缓冲溶液的pH值改变1个单位时，所需加入一元强酸或一元强碱的物质的量来表示：β＝-1dna=V1dnbd(pH)d(pH)V第三节

缓冲容量和缓冲范围BufferCapacityandBufferRange一、缓冲容量（BufferCapacity）1dna=V2、影响缓冲容量的主要因素C总。对同一缓冲系，当缓冲比不变时，总浓度越大，缓冲容量也越大。缓冲比对同一缓冲系，总浓度相同时，缓冲比越接近1，缓冲容量越大。βmax＝0.576C总C总=[HB]+[B-]2、影响缓冲容量的主要因素C总。缓冲比βmax＝0.576C二、缓冲范围Buffereffectiverange

pH=(pKa-1)~(pKa+1)二、缓冲范围BuffereffectiverangepH=pKa±1HAc-NaAc,pKa=4.756.it’seffectivebufferrangeis3.756～5.756.

pH=pKa±1HAc-NaAc,pKa=4.756BuffersystemConjugateacidConjugatebasepKa(at25℃)HAc-NaAcHAcAc-4.76H2CO3-NaHCO3H2CO3HCO3-6.35H3PO4-NaH2PO4H3PO4H2PO4-2.16Tris·HCl-TrisTris·H+Tris7.85H2C8H4O4-KHC8H4O4H2C8H4O4HC8H4O4-2.89NH4Cl-NH3NH4+NH39.25CH3NH3+Cl--CH3NH2CH3NH3+CH3NH210.63NaH2PO4-Na2HPO4H2PO4-HPO42-7.21CommonBufferSystems（常见缓冲系）BuffersystemConjugateacidCon第四节缓冲溶液的配制PreparationofaBufferSolution一、缓冲溶液定额配制方法选择合适的缓冲系总浓度要适当计算所需缓冲系的量所选缓冲系的pKa尽量接近所需配制的缓冲溶液的pH值0.05mol.L-1~0.2mol.L-1第四节缓冲溶液的配制PreparationBuffersystemConjugateacidConjugatebasepKa(at25℃)HAc-NaAcHAcAc-4.76H2CO3-NaHCO3H2CO3HCO3-6.35H3PO4-NaH2PO4H3PO4H2PO4-2.16Tris·HCl-TrisTris·H+Tris7.85H2C8H4O4-KHC8H4O4H2C8H4O4HC8H4O4-2.89NH4Cl-NH3NH4+NH39.25CH3NH3+Cl--CH3NH2CH3NH3+CH3NH210.63NaH2PO4-Na2HPO4H2PO4-HPO42-7.21CommonBufferSystems（常见缓冲系）BuffersystemConjugateacidCon二、标准缓冲溶液StandardBufferSolutions

标准缓冲溶液性质稳定，包括由一种化合物所配制而成的缓冲溶液，常见的有酒石酸氢钾和邻苯二甲酸氢钾。二、标准缓冲溶液StandardBufferSoluti第四节血液中的缓冲系

BufferSystemsinBlood﹡血浆中：H2CO3-HCO3-、H2PO4--HPO42-、HnP-Hn-1P-﹡红细胞中：H2b-Hb-(血红蛋白)、H2bO2-HbO2-(氧合血红蛋白)H2CO3-HCO3-、H2PO4--HPO42-第四节血液中的缓冲系

Inthebloodofahealthyinvidual,[HCO3-]=0.024mol·L-1,[H2CO3]=[CO2(aq)]=0.0012mol·L-1Inthebloodofahealthy17.解：（1）反应前，溶液中，n(H3PO4)=0.10mol.L-1×1.0L=0.10moln(NaOH)=6.0g/40.0g.mol-1=0.15mol反应：

H3PO4+

NaOH=NaH2PO4+H2O初始时/mol0.10mol0.15mol平衡时/mol0.15-0.10=0.05mol0.10mol继续反应：

NaH2PO4+

NaOH=Na2HPO4+H2O

初始时/mol0.10mol0.05mol平衡时/mol0.10-0.05=0.05mol0.05mol

因此，该溶液为缓冲溶液，缓冲对为NaH2PO4~Na2HPO4其pH=pKa2+lgn(Na2HPO4)/n(NaH2PO4)=7.21+lg(0.5/0.5)=7.21(2)C总=n(HPO42-)+n(H2PO4-)+n(Na+)/V=(0.05mol+0.05mol+0.05mol×3)/1L=0.25mol.L-1Π=C总RT=0.25×8.314×（273+37）=644kPa(3)溶液的渗透浓度Cos=(18g/180g.mol-1)/1L+0.25mol.L-1=0.35mol.L-1，

与血液相比为高渗溶液。17.解：（1）反应前，溶液中，一、选择题1.由总浓度一定的HPO42-～PO43-缓冲对组成的缓冲溶液，缓冲能力最大时的pH是：(已知pKa1(H3PO4)=2.16,pKa2(H3PO4)=7.21,pKa3(H3PO4)=12.32)：A、2.2B、7.2C、7.2±1D、12.32.下列溶液不能组成缓冲溶液的是：A、邻苯二甲酸氢钾溶液B、NH3·H2O和HCl等物质的量混合后的溶液C、H2PO4-和HPO42-D、HCl和过量NH3·H2O混合后的溶液3.某缓冲溶液共轭碱的Kb=1×10-6,从理论上推算该缓冲溶液的缓冲范围是：A、6～8B、7～9C、5～7D、5～6E、5～8DBB一、选择题DBB4.欲配制pH=4.50的缓冲溶液，若用HAc和NaAc配制，则二者的浓度比[C(NaAc)/[C(HAc)]为：(HAc的Ka=1.76×10-5):A、4.75/1B、1/4.75C、4.50/1D、1/1.78E、1.78/1D5.在0.100mol.L-1HAc（Ka=1.76×10-5）溶液20.0ml中,加入0.0500mol.L-1NaOH20.0ml,则溶液中的[H3O+]为:A.1.76×10-5B.2.50×10-3

C.3.52×10-5

D.6.60×10-4

6.影响缓冲容量的主要因素是:A、缓冲溶液的pH值和缓冲比B、弱酸的pKa和缓冲比C、弱酸的pKa和缓冲溶液的总浓度D、缓冲溶液的总浓度和缓冲比DA4.欲配制pH=4.50的缓冲溶液，若用HAc和NaAc配制7.下列各缓冲溶液,缓冲容量最大的是:A.50