标准缓冲溶液

50mLHAc-NaAc(c(HAc)=c(NaAc)=0.10mol·L-1,pH=4.74 )向某类溶液中加入少量强酸或强碱或将溶液适当稀释，而溶液本身pH值能保持相对稳定一缓冲溶液的概念加入1滴(0.05ml)1mol·L-1

HCl加入1滴(0.05ml)1mol·L-1

NaOH实验：

pH=3pH=11

pH=4.73pH=4.75§6-4缓冲溶液50ml纯水pH=7

溶液具有抵抗外来少量酸、碱或适当稀释的影响，使溶液pH值基本不变的作用，叫做缓冲作用。这种溶液叫做缓冲溶液组成：弱酸和共轭碱HAc-NaAcNH4CI-NH3·H2ONaH2PO4-Na2HPO4,NaHCO3-Na2CO3普通缓冲溶液—由共轭酸碱对组成，用于控制溶液酸碱度。如HAc和NaAc混合溶液、NH3与NH4Cl混合溶液都可组成缓冲溶液。注意：pH<2和pH>12本身属于强酸和强碱缓冲溶液，但其不具有抗稀释作用2.缓冲溶液的组成：标准缓冲溶液—它是由规定浓度的某些逐级离解常数相差较小的单一两性物质或不同型体的两性物质所组成。校正pH计用的标准缓冲溶液，如酒石酸氢钾、邻苯二甲酸氢钾、KH2PO4—Na2HPO4，硼砂的溶液也具有缓冲作用。缓冲作用原理

量大量少量大外加少量强碱，H++OH-→H2O，平衡右移,HAc电离补充减少的H+，即HAc是抗碱成分；外加少量强酸，H++Ac-→HAc,平衡左移，Ac-可消掉多余的H+，即Ac-是抗酸成分。

稀释时，[H+]=Ka

[HAc]/[Ac-],适当稀释[HAc]/[Ac-]等倍下降，所以[H+]基本不变。HAc-NaAc体系3.pH的计算作为一般控制酸度用的缓冲溶液，因为缓冲剂本身的浓度较大，对计算结果也不要求十分准确，故完全可以采用近似方法进行计算。对于弱酸HB及其共轭碱NaB组成的缓冲溶液，存在着下列解离平衡：如果弱酸的浓度为cHB，共轭碱的浓度为cB-

，由于HB解离得很少，加上B－离子的同离子效应，使HB解离得更少，故可认为[HB]≈cHB，[A－]≈cB-

。故上式可写成：

同理可导出弱碱及其共轭酸组成的缓冲溶液[OH－]和pH的计算公式：

例:计算0.10mol/LNH4Cl和0.20mol/LNH3缓冲溶液的pH。解：反应后溶液中剩余酸的量为：100mL×0.45mool/L-50mL×0.30mol/L=30mmol

产生的酸根量为：50mL×0.30mol/L=15mmol

由于共轭酸碱共存，所以该溶液为一缓冲体系，溶液的pH值为：例6-21：将50mL0.30mol/LNaOH与100mL0.45mol/LHAc混合，假设混合后总体积为混合前体积之和，计算所得溶液的pH值。已知：例在化学反应中，常用pH＝10的氨性缓冲溶液。其配制方法是:称取70gNH4Cl固体试剂，加适量水溶解后，加入570mL浓氨水(密度为0.90g/mL，质量分数28%)，加水稀至1000mL。计算该溶液的pH值。配成溶液的体积为1L，则：1.缓冲溶液的缓冲容量

任何缓冲溶液的缓冲能力都是有限的，缓冲容量：衡量缓冲溶液缓冲能力大小的尺度称为缓冲容量。意义：

是使1升溶液pH增加（或减小）一个单位时所需要加入的强碱（酸）的物质量。缓冲容量与缓冲范围1.缓冲容量与缓冲组分浓度的关系缓冲容量的大小，与缓冲组分的浓度有关。下面举例说明：(1)0.20mol·L-1HAc-0.20mol·L-1NaAc缓冲溶液在此溶液中，HAc和Ac－的总浓度为0.40mol·L-1，而它们的浓度的比值为1

1，即：如果在100mL的这种溶液中，加入0.1mL1mol·L-1HCl，即增加H+浓度0.001mol·L-1，则：这时溶液的pH基本不变。(2)0.020mol·L-1HAc-0.020mol·L-1NaAc缓冲溶液在此溶液中，HAc和Ac－的总浓度为0.040mol·L-1，为前者的1/10，但它们浓度的比值仍为1

1，故溶液的pH为：如果在100mL的这种溶液中，同样增加H+浓度0.001mol·L-1，则：溶液的pH改变了0.04个单位。

2.缓冲容量与缓冲组分浓度比值的关系当缓冲组分的总浓度一定时，缓冲容量的大小，还与缓冲组分浓度的比值有关。

(1)0.20mol·L-1HAc-0.20mol·L-1NaAc缓冲溶液在100mL0.20mol·L-1HAc-0.20mol·L-1NaAc溶液(pH=4.74)中，如果增加的H+浓度为0.001mol·L-1，前面已经计算过，溶液的pH基本不变。

(2)0.36mol·L-1HAc-0.04mol·L-1NaAc缓冲溶液在此溶液中，HAc和Ac－的总浓度也是0.40mol·L-1，但它们的浓度的比值为9

1，即：如果在100mL的这种溶液中，同样增加H+浓度0.001mol·L-1，则：

这时溶液的pH改变了3.79

3.77=0.02个单位。缓冲容量的大小与下列因素有关：(2)、与两种组分浓度比有关。两种组分浓度比越远离1，缓冲容量就越小。至某一定程度时就失去缓冲作用。(1)、与缓冲溶液的总浓度有关，总浓度越大，缓冲容量也越大。cHB

cB-

=1

1时pH=pKa

cHB

cB-

=10

1时pH=pKa

+1cHB

cB-=1

10时pH=pKa

1

缓冲溶液的缓冲范围缓冲溶液的缓冲范围一般为：其缓冲范围是：pH＝8.26～10.26。其缓冲范围是：pH＝3.74～5.74。

①缓冲体系的缓冲范围必须包括所需控制的溶液的pH值。1.缓冲体系选择原则四缓冲溶液的选择和配制②从控制反应的角度看，所选择的缓冲体系不应与反应物或生成物发生反应，或产生副作用。③缓冲体系应有足够的缓冲容量。2.缓冲溶液的配制方法将缓冲组分均配成相同浓度的溶液，然后按一定的体积比混合。在一定量的弱酸(或弱碱)中加入一定量的强碱(或强酸)，通过酸碱反应生成的共轭碱(或共轭酸)和剩余的弱酸(或弱碱)组成缓冲溶液。在一定量的弱酸(或弱碱)溶液中加入对应的共轭碱(或共轭酸)。【例6-22】欲配制pH=7.00的缓冲溶液500mL，应选用HCOOH-HCOONa、HAc-NaAc、NaH2PO4-Na2HPO4、NH3-NH4Cl中的哪一对？如果上述各物质溶液的浓度均为1.0mol

L-1，应如何配制？解：所选择缓冲对的pKa应为6.00~8.00，且尽量靠近7.00。查附录可知：HCOOH：pKa=3.74；HAc：pKa=4.74；H3PO4：pKa2=7.20；NH4+：

pKa=9.26故应选择NaH2PO4-Na2HPO4来配制缓冲溶液。设取NaH2PO4溶液为xL，则取Na2HPO4溶液为(0.500－x)L，则：配制方法：将190mL1.0mol

L-1NaH2PO4溶液与310mL1.0mol

L-1Na2HPO4溶液混合均匀，即可得到pH=7.00的缓冲溶液500mL。【例6-23】欲配制pH=5.00的缓冲溶液，需要在100mL0.10mol

L-1的HAc溶液中，加入0.10mol

L-1的NaOH多少毫升？

解：设应加入NaOH

xmL，则溶液的总体积为(100+x)mL，

HAc+NaOH=NaAc+H2O反应前的物质的量mmol100×0.100.10x0反应后的物质的量mmol100×0.10－0.10x00.10x

所以：根据，将各值代入后，得：所以，在100mL0.10mol

L-1的HAc溶液中加入64.5mL0.01mol

L-1的NaOH溶液，便可制得pH=5.00的缓冲溶液。【例6-24】欲配pH=9.00的缓冲溶液，应在500mL0.10mol·L-1的NH3

H2O溶液中加入固体NH4Cl多少克？假设加入固体后溶液总体积不变。解：已知NH3

H2O的pKb=4.74，NH4Cl的摩尔质量为53.5g

mol-1，因为：所以：所以应加固体NH4Cl的质量为：即应在500mL0.10mol·L-1的NH3

H2O溶液中加入固体NH4Cl4.8g。例:欲配制100mLpH=4.5的HAc-NaAc缓冲溶液，需要0.5mol/L的HAc溶液和0.5mol/L的NaAc溶液各多少毫升？已知:

解：设需要0.5mol/L的HAc为VHAcmL，

解：因为要求溶液中HAc浓度为0.20mol/L，所以需要2.0mol/L的HAc溶液的量为：例6：欲配制1.0LpH=5.00，HAc