酸碱滴定法-缓冲溶液（分析化学课件）

缓冲溶液CONTENTS目录缓冲容量缓冲溶液的配制缓冲溶液的pH值020304缓冲溶液和缓冲作用原理01缓冲溶液的配制0501缓冲溶液和缓冲作用原理一、缓冲作用和缓冲溶液

缓冲作用：抵抗少量强酸、强碱或稀释的影响，pH值不变。

缓冲溶液——具有缓冲作用的溶液。二、缓冲溶液的组成

具有足够浓度的共轭酸碱对——缓冲对。如：HAc~Ac-、NH4+~NH3酸——抗碱成分；碱——抗酸成分。1）弱酸及其对应盐：HAc－NaAc2）酸式盐及其次级盐：NaH2PO4

－Na2HPO43）弱碱及其对应盐：NH4Cl－NH3问题：1.H2CO3和Na2CO3能否组成缓冲对？2.1mol·L-1NaOH和1mol·L-1HAc等体积混合，有否缓冲作用？3.1mol·L-1NaOH和2mol·L-1HAc等体积混合，有否缓冲作用？否。如H2CO3

~NaHCO3，NaHCO3~Na2CO3均可。否。因全部生成NaAc。有。HAc~NaAc组成缓冲对。三、缓冲溶液的作用原理

以HAc~NaAc为例：加少量H+，平衡

，使[H+]

，pH值几乎不变。抗酸成分加少量OH-，平衡

，补充减少的H+，pH值几乎不变。抗碱成分加少量水，[H+]

、[Ac-]

，同离子效应

，平衡

，pH值几乎不变。

2缓冲溶液的pH值HB~NaB缓冲溶液近似计算公式[共轭碱][共轭酸]

对不同缓冲对，会正确使用Ka。如：NaH2PO4

－Na2HPO4，Ka

是H3PO4的Ka2

。

NH3

－NH4Cl，Ka

是NH4+的离解常数。

缓冲溶液的pH值取决于Ka及缓冲比（[B-]/[HB]）加水稀释，缓冲比不变，pH也不变——抗稀释。练习：取0.1mol·L-1H3PO450ml和0.1mol·L-1NaOH70ml混合，求溶液pH值。(已知H3PO4的pKa1

=2.12；pKa2

=7.21；pKa3

=12.67)解：NaH2PO4~Na2HPO4组成缓冲对=7.21+lg2/3=7.0302缓冲溶液pH值的计算pH值决定于缓冲系中共轭酸的Kaθ和缓冲比即[共轭碱]

[共轭酸]。同一缓冲系，pH值只决定于缓冲比。[B-]

[HB]=1时，则pH=pKaθ。少量稀释，pH值不变；大量稀释，pH会变化。03缓冲容量衡量缓冲能力大小的尺度。

值愈大，溶液的缓冲能力愈大。影响缓冲容量的因素

缓冲溶液的总浓度。

C大，

也大缓冲溶液的缓冲比。

缓冲比为1，

最大缓冲范围pH=pKaθ

1

——有效缓冲范围缓冲比1：1时，

最大，pH=pKa。缓冲比大于10：1或小于1：10时，缓冲溶液已失去缓冲能力。不同缓冲系，pKa不同缓冲范围不同。见表4-304缓冲溶液的配制

配制的原则和方法条件：1.配好的缓冲液符合预期pH值。

2.要有较大的

。原则：1.选择合适缓冲系。

2.适当总浓度，C在0.05－0.2mol·L-1。

3.计算所需缓冲系的量。

4.pH计校正。练习：若配制pH为5.00缓冲液500ml，现有6mol·L-1的HAc34.0ml，问需加入NaAc·3H2O晶体多少克？如何配？如加入2mol·L-1NaOH溶液，需多少ml?（需NaAc·3H2O晶体49.4g。需NaOH溶液65.3ml。）1.有较大的缓冲能力:

c较大(0.01～1mol·L-1);pH≈pKa,即ca∶cb≈1∶1HAc—NaAc:pKa=4.76(pH4～5.5)NH4OH—NH3:pKb=4.75(pH8～10)(CH2)6N4—(CH2)6N4H+:pKb=8.87(pH4.5～6

)2.不干扰测定(EDTA滴定Pb2+,不用HAc-Ac-)。常用缓冲溶液缓冲溶液pKa缓冲范围氨基乙酸+HCl2.351.5～3.0氯乙酸+NaOH2.862～3.5甲酸+NaOH3.773～4.5HAc+NaAc4.764～5.5六次甲基四胺+HCl5.134.5～6.0H2PO4-+HPO42-7.216.5～8三羟甲基甲胺+HCl8.217.5～9硼砂(H3BO3+H2BO3-)9.248.5～10NH4++NH39.258.5～1005缓冲溶液在医学上的意义血液pH=7.35-7.45，由多种缓冲对起作用。其中浓度最高，缓冲能力最大。抗酸成分抗碱成分正常血浆内，缓冲比为碳酸缓冲系pH值计算公式:正常血浆pH=7.4酸中毒：pH<7.35碱中毒：pH>7.456.1标准缓冲溶液用来校正pH计，在一定温度下有准确pH值的溶液，其pH值由实验测定。理论上计算此类溶液的pH值时，必须考虑离子强度的影响。重要的缓冲溶液缓冲溶液选择原则：缓冲溶液对测量过程应没有干扰；所需控制的pH应在缓冲溶液的缓冲范围内；有足够的缓冲容量；无污染，价格便宜全域缓冲溶液：有很宽pH范