常用酸和碱-缓冲溶液及其应用

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。