缓冲溶液PPT课件
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缓冲溶液专题教育课件
pH 4.75 lg 0.045 4.75 0.26 5.01 0.025
缓冲溶液旳pH值由原来旳5.15降至5.01
②加入NaOH后缓冲溶液旳pH值： 加入NaOH后，溶液中Ac-旳量增多，HAc旳量降低，所以
[HAc] =(0.020-0.0050)/1.0=0.015(mol·L-1) [NaAc]=(0.050+0.0050)/1.0=0.055(mol·L-1) 代入式得
查表知HPO42-旳pKa3 = 12.66，
反应后：
nHPO24- 0.10×300 - 0.10×100 0.02(mol)
nPO34- = 0.10×100 = 0.01(mol)
代入公式得
pH 12.66 lg 0.01 12.66 - 0.30 12.36 0.02
此时混合溶液旳pH值为12.36。
溶液旳pH值是多少？ （3）加入100ml水后，溶液旳pH值是多少？
（已知HAc pKa=4.75）
解 ： （ 1 ） 缓 冲 溶 液 旳 pH 值 ： 因 为 1L 溶 液 含 0.020mol HAc 和0.050mol NaAc，所以缓冲 溶液中[HAc]和[NaAc]分别为 [HAc]=0.020mol·L-1 [NaAc]=0.050mol·L-1
则
[B-]=c(NaB)+c’(HB)
nB
[共轭碱] CB V nB [共轭酸] CHB nHB nHB
V
[HB]=c(HB)-c’(HB)
缓冲公式又可表达为
pH pKa lg nB
(4-2)
n HB
pH
pKa
lg [B ] [HB]
pKa
lg
[共轭碱] [共轭酸]
缓冲溶液旳pH值由原来旳5.15降至5.01
②加入NaOH后缓冲溶液旳pH值： 加入NaOH后，溶液中Ac-旳量增多，HAc旳量降低，所以
[HAc] =(0.020-0.0050)/1.0=0.015(mol·L-1) [NaAc]=(0.050+0.0050)/1.0=0.055(mol·L-1) 代入式得
查表知HPO42-旳pKa3 = 12.66，
反应后：
nHPO24- 0.10×300 - 0.10×100 0.02(mol)
nPO34- = 0.10×100 = 0.01(mol)
代入公式得
pH 12.66 lg 0.01 12.66 - 0.30 12.36 0.02
此时混合溶液旳pH值为12.36。
溶液旳pH值是多少？ （3）加入100ml水后，溶液旳pH值是多少？
（已知HAc pKa=4.75）
解 ： （ 1 ） 缓 冲 溶 液 旳 pH 值 ： 因 为 1L 溶 液 含 0.020mol HAc 和0.050mol NaAc，所以缓冲 溶液中[HAc]和[NaAc]分别为 [HAc]=0.020mol·L-1 [NaAc]=0.050mol·L-1
则
[B-]=c(NaB)+c’(HB)
nB
[共轭碱] CB V nB [共轭酸] CHB nHB nHB
V
[HB]=c(HB)-c’(HB)
缓冲公式又可表达为
pH pKa lg nB
(4-2)
n HB
pH
pKa
lg [B ] [HB]
pKa
lg
[共轭碱] [共轭酸]
《缓冲溶液的配制》课件
《缓冲溶液的配制》PPT 课件
缓冲溶液的定义和作用
缓冲溶液的配制原理
1 Le Châtelier's Principle
缓冲溶液的配制利用勒夏特列原理，通过向溶液中添加酸和碱来控制氢离子浓度。
2 Buffering Capacity
缓冲溶液的配制要考虑缓冲容量，即溶液对外部酸碱的抵抗能力。
3 Optim al pH R ang e
浓度的准确性
使用准确的仪器和称量方法来控制酸碱的浓度。
污染的风险
注意避免外部污染物的进入，保持实验环境的清洁。
总结和展望
缓冲溶液的配制是实验和应用中重要的一环，掌握配制原理和方法可以提高 实验可重复性和结果的准确性。
选择稳定性较好且能长期保存的缓冲剂。
缓冲溶液的配制方法
1
选择适当的酸和碱
2
选择能够在所需pH范围内起作用的酸和
碱。
3
逐步添加酸和碱
4
逐步添加酸和碱，同时测量和调整pH值， 直到达到目标值。
确定所需pH 值
根据实验需求或应用要求确定所需的目 标pH值。
按照配方计算浓度
根据所选缓冲剂的配方计算所需的酸和 碱的浓度。
常用的缓冲剂配方示例
缓冲剂 磷酸盐缓冲液 醋酸/醋酸钠缓冲液 三氢氧化铝/氢氧化 铵缓冲液
pH范围 5.8- 8.0 3.6- 5.6 6.9- 11.1
酸 N aH2PO 4 醋酸 三氢氧化铝
碱 N a2HPO 4 醋酸钠 氢氧化铵
缓冲溶液的质量控制和常见问题
pH 值的准确性
确保使用准确的pH计仪器测量pH值。
在选择缓冲剂时需要考虑所需的最佳pH范围，以满足实验或应用的要求。
选择缓冲剂的考虑因素
缓冲溶液的定义和作用
缓冲溶液的配制原理
1 Le Châtelier's Principle
缓冲溶液的配制利用勒夏特列原理，通过向溶液中添加酸和碱来控制氢离子浓度。
2 Buffering Capacity
缓冲溶液的配制要考虑缓冲容量，即溶液对外部酸碱的抵抗能力。
3 Optim al pH R ang e
浓度的准确性
使用准确的仪器和称量方法来控制酸碱的浓度。
污染的风险
注意避免外部污染物的进入，保持实验环境的清洁。
总结和展望
缓冲溶液的配制是实验和应用中重要的一环，掌握配制原理和方法可以提高 实验可重复性和结果的准确性。
选择稳定性较好且能长期保存的缓冲剂。
缓冲溶液的配制方法
1
选择适当的酸和碱
2
选择能够在所需pH范围内起作用的酸和
碱。
3
逐步添加酸和碱
4
逐步添加酸和碱，同时测量和调整pH值， 直到达到目标值。
确定所需pH 值
根据实验需求或应用要求确定所需的目 标pH值。
按照配方计算浓度
根据所选缓冲剂的配方计算所需的酸和 碱的浓度。
常用的缓冲剂配方示例
缓冲剂 磷酸盐缓冲液 醋酸/醋酸钠缓冲液 三氢氧化铝/氢氧化 铵缓冲液
pH范围 5.8- 8.0 3.6- 5.6 6.9- 11.1
酸 N aH2PO 4 醋酸 三氢氧化铝
碱 N a2HPO 4 醋酸钠 氢氧化铵
缓冲溶液的质量控制和常见问题
pH 值的准确性
确保使用准确的pH计仪器测量pH值。
在选择缓冲剂时需要考虑所需的最佳pH范围，以满足实验或应用的要求。
选择缓冲剂的考虑因素
医学基础化学缓冲溶液优秀课件
影响pH计算值与实验值差异的因素：
1、温度 温度变化可引起活度因子 改变； 水的离子积Kw随温度的升高而增大；温度 变化使共轭酸的Ka改变。总之，温度对pH 值的影响比较复杂，不再深入讨论。
2、缓冲比 当Ka 一定时，pH值随缓冲比的 变化而变化。
H2O
平衡右移
H+
+
Ac–+ H2O
HAc + OH–
抗酸成分
anti-acid mechanism
anti-base mechanism
HAc + H2O
抗碱成分
平衡右移
H3O+ + Ac–
+ OH–
H2O
4.2 缓冲溶液pH值的计算
缓冲溶液pH值的近似计算公式 以HB-NaB组成的缓冲体系为例：
NH4+ (aq) + OH-(aq) 0.200
加HCl后 0.150-0.0020
0.200+0.0020
平衡浓度 0.150-0.0020-x
0.200+0.0020+x x
(0.202x)x1.8105 0.148x
x1.3105 c(OH)1.3105moL l1
pOH 4.89 pH9.11
7.4 7.5 ~ 8.0
~ 7.6 8.3 ~ 8.4
4.1 缓冲溶液(buffer solution)及缓冲机制
实验：
加入1滴(0.05ml) 1mol·L-1 HCl
50ml NaCl 0.20mol·L-1 pH = 7
pH = 3
50ml HAc-NaAc (均为0.10mol·L-1)
式中pKa ：共轭酸酸常数的负对数 [B–]、[HB]：平衡浓度 [B–] / [HB]：缓冲比， [B–]+[HB]：总浓度
缓冲溶液的课件PPT
缓冲溶液的应用
• 碳酸氢盐缓冲对在血液中的缓冲能力最大。碳酸氢盐缓冲对在血 液中存在如下平衡：
CO2 + H2O ⇌ H2CO3 ⇌ H+ + HCO3-
肺
肾
当体内物质代谢生成酸性物质时，平衡逆向进行，可
通过加快肺部呼吸吐出 CO2； 当体内碱性物质增多并进入血浆时，平衡正向进行，则由肺
部控制对 CO2 的呼出，以及由肾脏加速对HCO3-的排泄，进 一步保持血浆的 pH 恒定。
缓冲溶液的酸碱性
• 任何缓冲溶液的缓冲能力都有一定的限度。常用缓冲 容量来表示缓冲溶液的缓冲能力。
• 缓冲容量：使1L（或1ml）缓冲溶液的pH值改变1个单 位所需加入的强酸或强碱的量。
• 影响因素: ➢ 缓冲比（c共轭酸/c共轭碱）一定时，总浓度（c共轭酸+c共轭
碱）越大，抗酸抗碱成分越多，缓冲容量也越大。 ➢ 总浓度一定时，缓冲比为1，缓冲容量最大；反之，
H2PO4- – HPO42- , HCO3- – CO32- …
缓冲溶液的作用原理
• 缓冲溶液的作用原理：（以HAc-NaAc缓冲系为例）
弱电 解质
强电 解质
NaAc → Na+ + Ac- (存在大量Ac-) HAc ⇌ H+ + Ac-
缓冲溶液的作用原理
• 缓冲溶液的作用原理：（以HAc-NaAc缓冲系为例）
pH pKa lg [Ac ] pKa lg CAc
[ HAc ]
CHAc
0.01* 0.1
4.75 lg
0.04 0.03* 0.1
0.04
4.27
缓冲溶液的酸碱性
• 例的2pH计值算。由（0.已10知m，olN/LHN3H的4CKlb及= 01..2705×m1o0l-/5L）N。H3 构成的缓冲溶液
【北京大学】《基础化学》第三章 缓冲溶液--比赛课件
§3.3 缓冲容量
衡量缓冲溶液缓冲能力的尺度。
使单位体积的缓冲溶液的pH值改变1个单位
时，所需加入一元强酸或一元强碱的物质的
量。符号β。
β n pH
[HB][B ] β 2.303
c
（c=[HB]+[B-]）
北京大学
《基础化学》
影响缓冲容量的因素
β 2.303 [HB][B ] c
当缓冲比（[B-]/[HB]）一定时，缓冲溶浓的 总浓度越大，缓冲容量越大。
选择适当的缓冲系 共轭酸的pKa值约等于需控制的pH值
缓冲溶液要有足够的总浓度 c≈0.05~0.2 mol·L-1
北京大学
《基础化学》
例1、欲配制pH=9.0的缓冲溶液，应选用下 列何种弱酸或弱碱和它们的共轭碱或共轭酸 来配制。
A. NH3·H2O（Kb=1×10-5） B. HAc（Ka=1.8×10-5） C. HCOOH（Ka=1×10-4） D. HNO2（Ka=6×10-1）
△pH：-0.09
能够抵制外加少量酸、碱或稀释，而保持溶 液的pH值不发生明显改变的作用，叫缓冲作 用。具有缓冲作用的溶液叫缓冲溶液。
北京大学
《基础化学》
一、缓冲溶液的组成
抗酸成分（共轭碱） 抗碱成分（共轭酸） 缓冲系或缓冲对
三种类型： 弱酸及其对应的盐
(HAc-NaAc、H2CO3-NaHCO3) 弱碱及其对应的盐
《基础化学》
第三章 缓冲溶液
Buffer Solution
§3.1 缓冲作用 §3.2 缓冲溶液的pH值 §3.3 缓冲容量
北京大学
《基础化学》
§3.1 缓冲作用
lL 纯水
lL
pH7.0
第04章 缓冲溶液 基础化学教学课件
d na(b)
V dpH
＝2.303×[HB][B-]/c总 2.303× ]/c
= 2.303×[a/(a+b)]×[b/(a+b)]×c总 2.303×[a/(a+b)]×[b/(a+b)]× 1. 影响β的因素：c总和缓冲比（b/a）。 影响β的因素： 总和缓冲比（b/a）。 2. 由于 缓冲比影响缓冲溶液的pH值，所以缓 缓冲比影响缓冲溶液的pH值 冲容量随缓冲溶液pH值的变化而变化 值的变化而变化。 冲容量随缓冲溶液pH值的变化而变化。
第三节 缓冲容量和缓冲范围
缓冲容量与缓冲比的关系
溶液 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ V
[Ac-] mol·L-1 [HAc] mol·L-1 缓冲比 c总 mol·L-1 β mol·L-1·pH-1
0.095 0.09 0.05 0.01 0.005
0.005 0.01 0.05 0.09 0.095
19∶1 ∶ 9∶1 ∶ 1∶1 ∶ 1∶9 ∶ 1∶19 ∶
第三节 缓冲容量和缓冲范围
3. 缓冲容量与pH的关 缓冲容量与pH pH的关 系 曲线(2)和(3)表明 曲线(2)和(3)表明： 表明： 相同缓冲系，缓冲 相同缓冲系， 溶液的总浓度愈大， 溶液的总浓度愈大， 其β值愈大。 值愈大。
第三节 缓冲容量和缓冲范围
无最高点的强酸或 强碱体系也有缓冲 能力， 能力，但与典型的 缓冲溶液有区别： 缓冲溶液有区别： 典型的缓冲溶液能 抗稀释，有缓冲对， 抗稀释，有缓冲对， 具有抗酸抗碱机理。 具有抗酸抗碱机理。
第一节 缓冲溶液及缓冲机制
一、缓冲溶液及其组成
实验：样品 ， 实验：样品1，1L 0.10mol·L-1NaCl溶液 溶液 样品2，1L 含HAc和NaAc均为 样品 ， 和 均为0.10mol的溶液 的溶液 均为 操作：分别加入0.010mol强酸（HCl） 强酸（ 操作：分别加入 强酸 ） 观察现象： 值的变化 观察现象：pH值的变化 结论： 混合溶液有抵抗外来少量强酸、 结论：HAc和NaAc混合溶液有抵抗外来少量强酸、 和 混合溶液有抵抗外来少量强酸 强碱而保持pH值基本不变的能力 值基本不变的能力。 强碱而保持 值基本不变的能力。
大专无机化学课件-缓冲溶液
-0.003
-0.008
学习缓冲溶液的意义
科学研究、工业生产等许多情况下需要 控制反应体系的pH值范围。 人体内的各种体液都具有一定的pH值范 围，如正常人血液的pH值范围为7.35～ 7.45 。 细胞正常生理环境、生物体内酶催化反 应等需要稳定的pH值环境。
缓溶液pH的计算
同理，由一元弱碱BOH和相应的盐BM组成缓冲 溶液，其中碱和盐的浓度分别为c(碱)和c(盐)，则 该溶液的pH为
c '(OH ) K a
c ( 碱) c(盐)
c ( 碱) c(碱) pOH=- lg K b - lg =pK b - lg c(盐) c(盐)
缓冲溶液pH的计算
由一元弱酸HA和相应的盐MA组成缓冲溶液，其 中酸和盐的浓度分别为c(酸)和c(盐)，则该溶液的 pH为？
c(酸) c '(H ) K a c(盐)
c (酸) c(酸) pH=- lg K a - lg =pK a - lg c (盐) c(盐)
计算一元弱酸及其盐组成的缓冲溶液的通式
不要求推导和具体计算
缓冲溶液的特性
缓冲溶液本身的pH主要取决于弱酸或弱碱的离解 常数 温度对离解常数有影响，故也对缓冲溶液的pH有 影响 缓冲溶液的浓度越大，加入少量酸碱后，其 c(酸)/c(盐) 【或c(碱)/c(盐)】的变化小，pH变化 也就越小 c(酸)/c(盐) 【或c(碱)/c(盐)】接近1时缓冲能力最 大，0.1< c(酸)/c(盐)<10时也有缓冲能力
缓冲溶液的特性
只有外加酸碱的量与缓冲对的量相比较小 时，才有缓冲作用 只能在Kaθ±1的范围内发挥作用 在一定范围内加水稀释时，由于缓冲比不 变，缓冲溶液pH值计算结果不变，实际pH 值有微小改变。 稀释过度，缓冲系物质的浓度不足，溶液 丧失缓冲能力。
第七章第四节《缓冲溶液》PPT课件
Байду номын сангаас
6
.
二、缓冲溶液的组成和类型
1.缓冲溶液的组成： 缓冲溶液一般由两种化合物组成，分别
称为抗酸成分和抗碱成分。抗酸成分和抗碱 成分构成一个缓冲对，也可称为缓冲系。
7
.
二、缓冲溶液的组成和类型
2. 缓冲溶液的类型
第一类 弱酸及其对应的盐
例如：
CH3COOH－CH3COONa H2CO3 － NaHCO3
缓冲溶液
缓冲溶液
学习目标
1. 掌握缓冲溶液的定义； 2. 掌握缓冲溶液的组成和类型； 3. 缓冲溶液在医学中的意义
2
.
人体中常见体液的pH
体液
血液 成人胃液 唾液 胰液 小肠液
pH
7.35-7.45 0.9-1.5
6.35-6.85 7.5-8.0 7.6左右
体液
大肠液 乳汁 泪液 尿液 脑脊液
pH 变化
7/
3 减小
11 增大
5
/
5 基本 不变
5
4
.
一、 缓冲溶液的定义
缓冲作用：
像CH3COOH -CH3COONa一样，能够对抗 外来少量酸、少量碱而保持溶液pH值基本 不变的作用称为缓冲作用。具有缓冲作用的 溶液称为缓冲溶液。
例如CH3COOH－CH3COONa溶液。
5
.
弹簧是用来缓冲外力的； 缓冲溶液是缓冲pH值的。 缓冲溶液为什么具有抗酸和抗碱的作用？
15
.
谢谢！
THANK YOU！
16
.
13
.
碳酸-碳酸氢盐缓冲系
OH _
CO2 + H2O
H2CO3
_
6
.
二、缓冲溶液的组成和类型
1.缓冲溶液的组成： 缓冲溶液一般由两种化合物组成，分别
称为抗酸成分和抗碱成分。抗酸成分和抗碱 成分构成一个缓冲对，也可称为缓冲系。
7
.
二、缓冲溶液的组成和类型
2. 缓冲溶液的类型
第一类 弱酸及其对应的盐
例如：
CH3COOH－CH3COONa H2CO3 － NaHCO3
缓冲溶液
缓冲溶液
学习目标
1. 掌握缓冲溶液的定义； 2. 掌握缓冲溶液的组成和类型； 3. 缓冲溶液在医学中的意义
2
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人体中常见体液的pH
体液
血液 成人胃液 唾液 胰液 小肠液
pH
7.35-7.45 0.9-1.5
6.35-6.85 7.5-8.0 7.6左右
体液
大肠液 乳汁 泪液 尿液 脑脊液
pH 变化
7/
3 减小
11 增大
5
/
5 基本 不变
5
4
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一、 缓冲溶液的定义
缓冲作用：
像CH3COOH -CH3COONa一样，能够对抗 外来少量酸、少量碱而保持溶液pH值基本 不变的作用称为缓冲作用。具有缓冲作用的 溶液称为缓冲溶液。
例如CH3COOH－CH3COONa溶液。
5
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弹簧是用来缓冲外力的； 缓冲溶液是缓冲pH值的。 缓冲溶液为什么具有抗酸和抗碱的作用？
15
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谢谢！
THANK YOU！
16
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13
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碳酸-碳酸氢盐缓冲系
OH _
CO2 + H2O
H2CO3
_
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NH3•H2O
3. 缓冲溶液的选择和配制原则
1
选择合适的 缓冲对: pKa或pKb尽 量与所需pH 或pOH相等
或接近
2
配制的缓冲 溶液的总浓 度要适当: 0.05~0.5mol
/L
3
不能与反应 物或生产物
发生作用
4. 缓冲溶液的pH
酸性缓冲溶液的pH值
pH
=
pK
a－lg
C酸 C盐
同理可推碱性缓冲溶液的pOH值
p
O
H
=
p
Kb－l
g
c c
碱 盐
18
醋
酸
+HCl
+ +
指醋 示酸 剂钠
溶 液
+NaOH +水
实验现象表明，由HAc和NaAc组成的混合 溶液，当加入少量的酸、碱或纯水时，其 pH改变很小。
1. 缓冲溶液的定义
能够保持pH相对稳定 的作用称为缓冲作用， 这种具有缓冲作用的 溶液称为缓冲溶液。
2. 缓冲溶液的缓冲作用原理 原理
弱酸及其弱酸强 碱盐的缓冲作用
弱碱及其弱碱强 酸盐的缓冲作用
(1) 弱酸及其弱酸强碱盐的缓冲作用
以HAc-NaAc的缓冲溶液为例：溶液中有下列反应
H2O
外加
NaOH → OH‾ + Na+ +
在弱酸在及其
弱酸强碱盐
HAc
H+ + Ac‾
的缓冲溶液
中，弱酸根
NaAc → Na+ + Ac‾
离子是抗酸
外加
+
HCl → Cl‾ + H+
三、缓冲溶液
纯水+指示剂+
1
2mol/LHCl溶液
演示实验
1
2
纯水+指示剂+2mol/LNaOH溶液
演示实验
2
1
HAc+NaAc溶 液+指示剂+ 2mol/LHCl溶 液
2
HAc+NaAc溶 液+指示剂+ 2mol/LNaOH 溶液
3
HAc+NaAc溶 液+指示剂+ 水
+
纯 水 指 示 剂
实验现象表明，纯水中加入少量的酸或碱， 其pH发生显著的变化；
第四节 缓冲溶液
1同离子效应2盐 Nhomakorabea应3
缓冲溶液
【学习目标】
1.掌握同离子效应的概念，熟悉其在工业上的应用； 2.了解盐效应对弱电解质解离的影响； 3.了解缓冲溶液的组成和缓冲作用的原理。
一、同离子效应
1. 演示实验
2mL0.1mol/LHAc +2滴甲基橙
2mL0.1mol/LHAc +2滴甲基橙+少量 NaAc (s)
成分，弱酸 是抗碱成分。
HAc
(2) 弱碱及其弱碱强酸盐的缓冲作用
以NH3•H2O-NH4Cl为例：溶液中有下列反应 H2O
外加
HCl → H+ + Cl‾
+
NH3•H2O
OH‾ + NH4+
NH4Cl → Cl‾ +
外加
NaOH → Na+ +
NH4+
+
OH‾
在弱碱及其 弱碱强酸盐 的缓冲溶液 中，弱碱是 抗酸成分, 弱碱强酸盐 是抗碱成分。
二、盐效应
在弱电解质溶液中加入与弱电解质不含相同离 子的易溶强电解质，使弱电解质的离解度增大， 这种作用称为盐效应。
例如:在0.10mol·L-1 HAc溶液中加入NaCl使其浓 度为0.10mol·L-1 ，则溶液中的[H+]由1.32×10-3mol/L 增大为1.82×10-3mol·L-1 ，HAc的解离度由1.32%增 大为1.82%。
结论：加入NaAc (s)的 那只试管颜色变浅。
2. 现象解释 HAc H+ + Ac ‾
平衡向左移动
NaAc → Na+ + Ac ‾
达到新平衡时，溶液中c (HAc)比原平 衡中c (HAc)大，即HAc的解离度降低了。
3. 定义
在弱电解质中，加入与 该弱电解质含有相同离 子的易溶强电解质，使 弱电解质的电离度减小 的现象。