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文档简介
课程:化学物料识用与分析知识点:缓冲能力与缓冲范围当缓冲溶液总浓度一定时:缓冲比愈接近1,缓冲能力愈大;缓冲比愈远离1,缓冲能力愈小。
缓冲溶液的pH=pKa±1作为缓冲能力的有效区间,称为缓冲溶液的有效缓冲范围。
一般:当[B-]/[HB]<1/10或[B-]/[HB]>10/1,溶液已不具有缓冲能力。即:
当pH=pKa±1范围内,才具有缓冲能力。缓冲系共轭酸的pKa(25℃)缓冲范围HAc-NaAc4.763.7~5.6H2C8H4O4(邻苯二甲酸)-NaOH2.952.2~4.0KHC8H4O4(邻苯二甲酸氢钾)-NaOH5.414.0~5.8KH2PO4-Na2HPO47.215.8~8.0H3BO3-NaOH9.248.0~10.0NaHCO3-Na2CO310.259.2~11.0TrisH+-Tris(三羟甲基甲胺)8.217.2~9.0常见的几种缓冲体系课程:化学物料识用与分析知识点:缓冲溶液的组成及机理一、缓冲溶液的组成实验1实例分析25oC时,纯水的pH=7.0025oC时,在1L纯水中加入0.01mol的强酸(HCl)或0.01mol强碱(NaOH),溶液的pH改变了5个pH单位。结论
不具有抵抗外加少量强酸或强碱而使溶液的pH保持基本不变的能力。
在1L含HAc和NaAc均为0.1mol·L-1溶液中加入0.01mol的强酸(HCl),溶液的pH由4.75下降到4.66,仅改变了0.09个pH单位;实验2实例分析
若改加入0.01mol强碱(NaOH),溶液的pH由4.75上升到4.84,也仅改变了0.09个pH单位;如用水稍加稀释时,亦有类似现象,即HAc-NaAc溶液pH保持基本不变。结论?实例分析结论
HAc-NaAc混合溶液具有抵抗外加少量强酸、强碱或稍加稀释而保持溶液的pH值基本不变的能力
缓冲溶液:能抵抗外来少量强酸、强碱或稍加稀释,而保持其pH值基本不变的溶液。
缓冲作用:缓冲溶液对强酸、强碱或稀释的抵抗作用。
通常我们所说的缓冲溶液,一般是由足够浓度、适当比例的共轭酸碱对的两种物质组成。缓冲系(或缓冲对):组成缓冲溶液共轭酸碱对的两种物质的合称。
HAc-NaAc
;NH3·H2O
-NH4Cl
弱酸(过量)+强碱:HAc(过量)+NaOH
强酸+弱碱(过量):HCl+NaAc(过量)
实际上,形成的仍然是共轭酸碱对的两种物质。
在实际应用中,往往采用酸碱反应的生成物与剩余的反应物组成缓冲溶液,如:
一些常见的缓冲系列A.0.2mol·L-1Na2CO3溶液和0.2mol·L-1NaHCO3溶液B.0.1mol·L-1H3PO4溶液和0.3mol·L-1NaOH溶液C.0.2mol·L-1H3PO4溶液和0.1mol·L-1NaOH溶液D.0.2mol·L-1NH3溶液和0.1mol·L-1HCl溶液E.0.2mol·L-1NH3溶液和0.25mol·L-1HCl溶液将下列各组溶液等体积混合后,不属于缓冲溶液的是(
)。能判断吗?B、E二、缓冲作用机理
由于同离子效应,达平衡时,HAc几乎完全以分子状态存在,所以溶液中含有大量的HAc与Ac-,且为共轭酸碱对。以HAc-NaAc缓冲系为例:
HAc+H2OH3O++Ac-
NaAcNa++Ac-大量大量Ac-(共轭碱)为缓冲溶液的抗酸成分*。HAc(弱酸)为缓冲溶液的抗碱成分*。
当溶液稀释时,H3O+和Ac-离子浓度同时降低,同离子效应减弱,使HAc解离度增大,HAc进一步解离产生的H+可使溶液的pH保持基本不变。
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