1 / 52

第四章 缓冲 溶液

第四章 缓冲 溶液. 目的要求 ★掌握缓冲溶液概念、组成和作用机理。 ★掌握缓冲溶液的有关计算。 ★熟悉缓冲溶液的配制。 ★熟悉缓冲容量概念及影响缓冲容量大 小的因素。 ★了解标准缓冲溶液，血液中的缓冲系。. §4-1 缓冲溶液及其缓冲组成. 一缓冲作用及缓冲溶液组成. 1. 缓冲溶液的概念 能抵抗外来 少量强酸 、 强碱 或稍加 稀释，而能保持其 pH 基本不变 的溶液， 称为 缓冲溶液（ buffer solution ） 。. 缓冲溶液对强酸、强碱或稀释的抵抗作 用称为 缓冲作用（ buffer action ） 。.

crescent
Download Presentation

第四章 缓冲 溶液

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. 第四章 缓冲溶液 目的要求 ★掌握缓冲溶液概念、组成和作用机理。 ★掌握缓冲溶液的有关计算。 ★熟悉缓冲溶液的配制。 ★熟悉缓冲容量概念及影响缓冲容量大 小的因素。 ★了解标准缓冲溶液，血液中的缓冲系。

  2. §4-1 缓冲溶液及其缓冲组成 一缓冲作用及缓冲溶液组成

  3. 1.缓冲溶液的概念 能抵抗外来少量强酸、强碱或稍加 稀释，而能保持其pH基本不变的溶液， 称为缓冲溶液（buffer solution）。 缓冲溶液对强酸、强碱或稀释的抵抗作 用称为缓冲作用（buffer action）。

  4. 2.缓冲溶液的组成 1. 酸（碱）—共轭碱（酸） H3PO4——NaH2PO4 H3PO4——Na3PO4 非缓冲溶液 NH3·H2O——NH4Cl NaHCO3——Na2CO3 Na2HPO4—— Na3PO4

  5. 2. 弱酸弱碱 3. 足够总浓度 (c总在0.05—0.2mol/L范围内) 4. 浓度相差不能太大

  6. 判断下列溶液是否为缓冲溶液? 1. 0.1mol/LHAc+0.1mol/LNaAc 是 2. 0.1mol/LHAc+0.1mol/LNaOH 否 3. 0.1mol/LHAc+0.05mol/LNaOH 是 4. 0.05mol/LHAc+0.1mol/LNaOH 否 5. 0.0010mol/LHAc+0.001mol/LNaAc 否 6. 0.0125mol/LHAc+0.1875mol/LNaAc 否

  7. 一般采用如下方法组成缓冲液: 弱酸（碱）（过量）+强碱（酸） 例如：HAc （过量） +NaOH NH3·H2O （过量）+HCl

  8. 思考题： 对H3PO4+NaOH分六种情况讨论组成缓冲对 的情况； NaH2PO4 ～H3PO4 NaH2PO4

  9. Na2HPO4～NaH2PO4 Na2HPO4

  10. Na2HPO4 ～ Na3PO4 Na3PO4

  11. 二. 缓冲机制（机理） 平衡左移 H+没有明显升高 Ac-消耗了一些 HAc增加了一些 Ac-抗酸成分

  12. 平衡右移 补充消耗的H3O+ [H+]没有明显降低 HAc抗碱成分

  13. §4-2 缓冲溶液的pH值 一.缓冲溶液pH的计算公式 同离子效应 缓冲对HB —NaB 解释：缓冲溶液稍加稀释而pH保持不变

  14. 注： 1.公式推导时[B-]及[HB]是指平衡浓度; 近似处理使计算pH值与实际pH值有偏差

  15. 2.对多元酸酸式盐及其次级盐的缓冲系 要注意公式的内容; 例如: H3PO4—NaH2PO4 NaH2PO4—Na2HPO4 Na2HPO4—Na3PO4

  16. 3.注意pKa的含义; 例如:NH3—NH4Cl

  17. 例1.将100ml0.50mol/LNH3.H2O与60ml 0.50mol/LHCl混合 （1）求此溶液pH值。 （2）加入0.1克NaOH，求pH值。 （3）加入1.5ml1mol/LHCl，求pH值。

  18. 解：（1） 反应初 50mmol 30mmol 反应终 20mmol 30mmol

  19. （2）

  20. （3）

  21. 例2. 取0.1mol/L某一元弱酸50ml与20ml 0.1mol/L KOH混合，将此溶液稀释至100ml，测得该溶液 pH为5.30，求一元弱酸的Ka。 解：

  22. 例3. H3PO4+NaOH分六种情况讨论各自pH值 的计算公式。 NaH2PO4 ～H3PO4 NaH2PO4

  23. Na2HPO4～NaH2PO4 Na2HPO4

  24. Na2HPO4 ～ Na3PO4 Na3PO4

  25. §4-3 缓冲容量和缓冲范围 一.缓冲容量

  26. 缓冲容量β是用来衡量缓冲溶液缓冲能力的一个缓冲容量β是用来衡量缓冲溶液缓冲能力的一个 物理量，它与缓冲溶液加入的强酸强碱的物质的 量成正比，与缓冲溶液的pH改变量成反比。 1.定义 使单位体积缓冲溶液的pH改变1个单位 时,所需加入的强酸、强碱的物质的量。 单位：mol/L·pH或mmol/L·pH

  27. 2.影响缓冲容量的因素

  28. ⑴当b/a一定时， C总越大,β也越 大;

  29. ⑵当C总一定时， 缓冲比越趋于1， β越趋于极大值；

  30. （3）曲线（1）、（6）无极大值 二. 缓冲范围 缓冲比 1/10～10 pH值 pKa-1 ～ pKa+1

  31. 例. 下列各缓冲溶液，缓冲容量最大的是 A. 500ml中含有0.15molHAc和0.05molNaAc B. 500ml中含有0.05molHAc和0.15molNaAc C. 500ml中含有0.1molHAc和0.1molNaAc D.1000ml中含有0.15molHAc和0.05molNaAc E.1000ml中含有0.1molHAc和0.1molNaAc 答案：C

  32. §4-4缓冲溶液的配制 一. 缓冲溶液配制方法 实际中我们需要配缓冲溶液,一般分四步: 1.选择缓冲对

  33. 例:欲配pH=4.5缓冲溶液,可选择 (B) 2.确定总浓度 0.05～0.2mol/L

  34. 3.计算缓冲比 4.校正

  35. 例题 P58例4-5 (1)选择缓冲系 pH=5.00 HAc的pKa=4.75 选HAc—NaAc缓冲系 (2)确定总浓度

  36. 设取V ml 0.1mol/L的NaAc 则HAc为(100-V)ml 根据 将64ml0.10mol/LNaAc与36ml0.1mol/LHAc 混合就可配pH=5.00的缓冲溶液

  37. 例2. 如要配置pH=5.10缓冲液100ml需在 6mol/LHAc10ml中加入2mol/LNaOH多少ml？

  38. 例3. 在浓度为0.05mol/L的Tris(三—羟甲基—甲氨) 溶液50ml中,加入浓度为0.05mol/L的HCl溶液多少 毫升,用水稀释到100ml后溶液的pH值为7.40? (已知Tris·HCl的pKa=8.17) Tris Tris·HCl

  39. 解:设需加入HCl溶液xml

  40. 医学上广泛使用缓冲溶液配方表 P60 表4-5 表4-6

  41. 二. 标准缓冲溶液 表4-7中所列物质，为什么可单独配置 缓冲溶液？ 1.硼砂（Na2B4O7·10H2O）

  42. 2.酒石酸氢钾 （KHX） （1）HX-～H2X pKa1=2.98 （2）X2-～ HX- pKa2=4.30 KHX pH=1/2（ pKa1 + pKa2）=3.64 思考题：NaH2PO4能否单独配缓冲溶液？

  43. §4-5血液中的缓冲系 1.血浆中的缓冲系 ⑴H2CO3～HCO3-(或CO2(溶解)～HCO3-) 2.血浆中正常pH的计算

  44. 3.血液pH维持7.35～7.45原因

  45. 2.红细胞中的缓冲液 H2b ～Hb-、HHbO2 ～HbO2- 输送O2，排出CO2； 血液中 肺中

  46. 作业： P64，5（求最大缓冲容量改为求pH值） 7，8，9（答案改为1.24），10 补充题： How many grams of NaC3H5O3 mustbe added to 0.1mol of HC3H5O3 in order to prepare 1.0 liter of a buffer solution whose pH equals 4.15 (pKa=3.86)?(key:22g)

  47. 预习第五章—酸碱滴定法 讨论题: (1)酸碱指示剂工作原理是什么,它的理论变 色范围如何确定?甲基红、甲基橙、酚酞的 实际变色范围是多少？ (2)一元强酸碱相互滴定，计量点附近的pH 突跃是如何产生的？突跃范围对滴定有什 么实际意义？突跃范围是大好还是小好？ 影响突跃范围的因素是什么？指示剂如何 选择？

More Related