4.大学生基础化学——缓冲溶液
缓冲比一定时,为常数
β与 c总成正比
缓冲比一定时，总浓度越大，β 越大
β
c b
1
3
5
7
9
11
13
pH
b线：0.1 mol· -1HAc + NaOH L c 线：0.2 mol· -1HAc + NaOH L
β
a
f
1
3
5
7
9
11
13
pH
a线：HCl f线：NaOH
具缓冲容量， 但不是缓冲溶液
小结：影响缓冲容量的因素 ① 缓冲比一定时，总浓度 越大，β 越大 ② 总浓度一定时，缓冲比
解: HAc + NaOH → NaAc + H2O
0.10 0.09 0.10 0.11 cAc0.11 pH ＝ pKa + lg —— cHAc 0.09 ＝ 4.76＋0.09 4.85 0.01
例：在1L混合液中，含有0.10mol HAc 和0.10mol NaAc (HAc:pKa=4.76)
此式为计算缓冲溶液pH值的 Henderson-H3O+ + B-
MB
M+
+ B-
同离子效应：[H3O+]很小 即：HB离解很少
cHB≈[HB] -] cB-≈[B
HB + H2O MB
H3O+ + BM+ + B-
[ B-] (1) pH ＝ pKa + lg [——] HB
平衡浓度
初始浓度
cB(2) pH ＝ pKa + lg ——— cHB
HB + H2O MB
H3O+ + BM+ + B-
cB （2）pH ＝ pKa + lg ——— cHB
cB- · BV （2）pH ＝ pKa + lg —— cHB · HB V
同一溶液中：VHB=V
B
-
nB （3）pH ＝ pKa + lg ——— nHB
HB
cAcpH ＝ pKa + lg —— cHAc
0.1 = 4.76 + lg — 0 0.1
例：在1L混合液中，含有0.10mol HAc和 0.10mol NaAc (HAc:pKa=4.76)
(2) 在此混合液中加入0.01molHCl, 溶液的pH值=?
解: NaAc + HCl → HAc + NaCl
8.25—10.25
H2PO4-~HPO42NH4+~NH3
7.21
9.25
β
b e
d pH 13 缓冲系
pKa b线：0.1mol· -1HAc + NaOH HAc~NaAC 4.75 L d线: 0.01mol· -1 KH2PO4+ NaOH H2PO4-~HPO42- 7.21 L NH4+~NH3 9.25 e线：0.1mol· -1NH3 + HCl L
β
A
O
O点： pH = pKa
β 最大
B
[B-] 10 1 ≤ 当 ≤ 时 [HB] 10 1
pKa pKa－1 pKa+1 缓冲范围pH = pKa±1
缓冲溶液具缓冲作用
该缓冲系可以配制从 pH=pKa－1到pH=pKa＋1的缓冲溶液
例： 缓冲对 pKa 缓冲范围
HAc~NaAC
4.75
3.75—5.75 6.21—8.21
解： NH +的K =K /K w 4 b a pKa =pKw-pKb =14-4.75=9.25 n(共轭碱) n(NH3) pH =pKa+lg =pKa+lg n(共轭酸) n(NH4+) 0.10mol· -120ml L =9.25+lg 0.20mol· -115ml L =9.25-0.18
加入少量强碱
OH
加入少量强酸
+ H + H
+
HAc HAc
大量
平 衡
+ + Ac
基 大量 大量 基 本 本 不 不 缓冲溶液中必须存在两个大量、一个平衡。 变 变
即必须由弱酸或弱碱及其对应的盐组成
一、缓冲溶液及其组成
- 组成 缓冲溶液由 HB ~ B 组成条件： ① HB与B- 为共轭酸碱对
② 二者有足够的浓度
越接近1 ，β 越大
③ 缓冲范围：pH = pKa±1
3. 缓冲比为1时，缓冲容量β 最大 β= 2.303×([HB]/c总)([B-]/c总) c总
[HB]/c总=
同样：
[HB]
1 =
[HB] ＋[B-]
1 总= 2
1＋ [HB]
P59, 4.9式
1 -] = [B 2
[B-]/c
最大=2.303×½×½×c总=0.5758c总
[B-]
(4)上述公式在计算缓冲溶液的pH时，忽略了 离子强度的影响，因而计算值于实测值存 在差异；若要精确计算，须考虑引入活度 因子 ，活度代替平衡浓度。
例：在1L混合液中，含有0.10molHAc 和0.10molNaAc (HAc:pKa=4.76)
(1) 计算混合液的pH值
cB解: pH ＝ pKa + lg —— c
（1）pH ＝ pKa + lg —— [HB]
-] [B
4.2式
cB （2）pH ＝ pKa + lg ——— cHB
4.3式
混合后 的浓度
最常用 4.4式 B4.5式
nB （3）pH ＝ pKa + lg ——— nHB
-
C(HB) （4）pH ＝ pKa + lg V —— VHB = C(B-)
总浓度为0.05—0.2mol· -1 L
HB ~
－称为缓冲系（或缓冲对） B
表4-1 常见缓冲系（共轭酸碱对）
缓冲系
H3PO4 — NaH2PO4 HAc — NaAc H2CO3 — NaHCO3 NaH2PO4 — Na2HPO4 NH4Cl — NH3 Na2HPO4 — Na3PO4
pKa
0.10 0.11 cAc0.09 pH ＝ pKa + lg —— cHAc 0.11 4.67 ＝4.76-0.09 0.09 0.10 0.01
例：在1L混合液中，含有0.10mol· -1 L HAc和0.10mol· -1NaAc (HAc:pKa=4.76) L
(3) 在此混合液中加入0.01molNaOH, 溶液的pH值=?
-] [B
而[HB] →0
A
[B-] B O点： =1 [HB] pH
缓冲溶液：HB~B
β
O
A→O： ＜1 pH＜pKa [HB] 绿线 [B-] B→O： ＞1 pH＞pKa [HB]
红线 [B-]
A
pKa
B
[B-] O点： [HB] =1 pH = pKa
缓冲溶液： [B-] pH = pKa+lg [HB]
Ka=[H+][Ac-]/[HAc] [H+]= 1.7410-50.11/0.09 pH=4.67
纯水pH=7 加入HCl后, pH=2(改变了5） 加入NaOH后，pH=12(改变了5)
HAc和NaAc溶液pH=4.76 加入HCl后, pH=4.67(改变<0.1） 加入NaOH后，pH=4.85(改变<0.1) 能抵抗外来少量强酸、强碱或稍加稀释， 而保持其pH基本不变的溶液——缓冲溶液 缓冲溶液对强酸、强碱或稀释的抵抗作用 ——缓冲作用
例： (1) 0.1 mol· -1 HAc L (2) 0.1 mol· -1 NaAc L (3) 0.1mol· -1 L
HAc +
HB
-1 Ac0.1mol· NaAc L
B
(一)、缓冲系的组成 - 组成 缓冲溶液由 HB ~ B 组成条件： ① HB与B－为共轭酸碱对
② 二者有足够的浓度
纯水pH=7 加入HCl后, pH=2(改变了5） 加入NaOH后，pH=12(改变了5)
在1L水和1L含HAc和NaAc均为0.10mol 中，分加入0.010mol HCl和0.010mol NaOH，pH如何变化？(Ka=1.7410-5)
在HAc和NaAc混合液中 HAc H+ + Acx<<0.1 x 0.10+x 0.10-x 0.1 0.1 Ka=[H+][Ac-]/[HAc] =[H+] pH=4.76 加入HCl后 HAc H+ + Acy 0.09+y y很小 0.11-y 0.11 0.09
2.12 4.75 6.37 7.21 9.25 10.7 12.67
CH3NH3+Cl — CH3NH2
共轭弱酸 共轭弱碱
(二)、缓冲机制 ■ HAc～NaAc的缓冲机制
■ HAc～NaAc的缓冲机制
HAc + H2O
H3O+ + Ac-
■ HAc～NaAc的缓冲机制
H+
NaAc HAc + H2O
小结： (1)缓冲溶液是一定浓度的 共轭酸和共轭碱的混合液 (2) Ka为共轭酸的酸解离常数
注意
例:已知H3PO4的pKa1、pKa2、pKa3
[H2PO4-] H3PO4 ~H2PO4 pH = pKa1 + lg [H3PO4] H3PO4- Ka1 H2PO4-
H2PO4- ~HPO42H2PO4 Ka2 HPO4
正常人体血液的pH=7.35~7.45
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基础化学(第3版)课件：第四章 缓冲溶液
（3）缓冲溶液加水稀释时，n(B-)与n(HB)的比值不 变，则由公式计算的pH值也不变。所以缓冲溶液具有抗 稀释的能力。但大量 稀释时，会引起溶液离子强度的改 变，使HB和B-的活度因子受到不同程度的影响，缓冲溶 液的pH值将会 随之有极小的变化。
2021年6月24日星期四
第三章 缓冲溶液
15
【例3-1】 （1）计算0. 200 mol·L-1NH3 和0. 080 0 mol·L-1NH4Cl 等体积混合而制成的1.00 L 缓冲溶液的 pH。pKa(NH4+)＝9.25。 （认为两溶液混合后体积为 1.00 L）
2021年6月24日星期四
第三章 缓冲溶液
36
n (NaAc3H2O) = n (NaAc ) m (NaAc3H2O) = n (NaAc ) M(NaAc3H2O)
= 0.044 mol×136.1gmol-1
= 6.1 g 需要60 molL-1 HAc 的体积: V(HAc) = 0.050 molL-1×0.5 L÷6.0 molL-1
第四章 缓冲溶液
1. 缓冲溶液及缓冲机制 2. 缓冲溶液的pH 3. 缓冲容量和缓冲范围 4. 缓冲溶液的配制
第一节 缓冲溶液及缓冲机制
一、缓冲溶液的缓冲作用和组成
1. 缓冲溶液 2. 缓冲作用 3. 缓冲溶液组成：共轭酸碱对 （1）弱酸+共轭碱 （2）弱酸+少量强碱 （3）弱碱+少量强酸 在缓冲溶液中共轭酸碱对也称作缓冲对或缓冲系。
9.65
2021年6月24日星期四
第三章 缓冲溶液
17
（2） 加入HCl，外加的H+ + NH3 = NH4+，加入的 HCl 的量等于NH4+增加的量，也等于NH3 减少的量。所 以
南方医科大学药学院基础化学 第四章-缓冲溶液
10mL 混合，求所得溶液的近似 pH 和校正后的精确 pH，已
知
HAC
的
pK
a
=4.75
。
解：混合液中一部分 HAc 与 NaOH 作用生此 NaAc，并组
成 HAc—NaAc 缓冲溶液
0.1 0.01 cAc 0.02 0.05 mol·L-1
pOH = 4.75 +lg(0.025/0.075) = 4.27 pH = 14 - 4.27 = 9.73
17
缓冲溶液PH值的计算公式的HB
pK
a
lg
[B ] B[HB] HB
pK
a
lg
[B ] [HB]
lg
B HB
18
将 0.3 mol·L-1 HAC 溶液 10mL 与 0.1mol·L-1 NaOH 溶液
pH
=
pK
a
+lg
Cb Ca
pH = 4.75 +lg（0.1/0.1）= 4.75
12
计算0.10 mol·L-1 NH3 20 mL和0.20 mol·L-1 NH4Cl 15 mL混合溶液的pH值。 pKb(NH3) = 4.75
解 : 缓冲体系为NH4+ ~ NH3 , pKa(NH4+) = 14 －pKb = 9.25 pH = pKa + lg [n(NH3) / n(NH4+)] = 9.25 + lg [(0.10 ×20) / (0.20 ×15)] = 9.25 － 0.17 = 9.08
解：原来的 pH = 4.75 + lg 0.1/0.1 = 4.75
加酸后： HCl + NaAc = HAc + NaCl
基础化学 第04章 缓冲溶液
第四章缓冲溶液许多反应，往往都需要在一定的pH值条件下才能正常进行，例如，细菌培养、生物体内酶催化反应等。
当溶液的pH值不合适或反应过程中溶液的pH值有了较大改变时，都会影响反应的正常进行。
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，如超出这个范围，就会出现不同程度的酸中毒或碱中毒症状，严重时可危及生命。
怎样才能使溶液（或体液）的pH值基本恒定，这是一个在化学上和医学上都同样重要的问题。
第一节缓冲溶液及缓冲机制一、缓冲溶液的缓冲作用和组成实验表明，分别在1L 0.10mol·L-1NaCl溶液和1L 含HAc和NaAc均为0.10mol的溶液中，加入0.010mol强酸（HCl）或0.010mol强碱（NaOH），NaCl 溶液的pH值发生了显著变化（改变了5个pH单位），而HAc和NaAc混合溶液的pH值改变很小（仅改变了不足0.1个pH单位）。
如用水稍加稀释时，HAc 和NaAc混合溶液的pH值随稀释而改变的幅度也很小。
这说明HAc和NaAc混合溶液有抵抗外来少量强酸、强碱或稍加稀释而保持pH值基本不变的能力。
我们把这种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）。
较浓的强酸如HCl溶液或较浓的强碱如NaOH溶液，当加入少量强酸、强碱，其pH值基本保持不变，所以它们也具有缓冲作用。
但由于这类溶液的酸性或碱性太强，实用上很少当作缓冲溶液使用。
我们通常所说的缓冲溶液一般是由足够浓度的共轭酸碱对的两种物质组成的。
例如：HAc-NaAc、NH3-NH4Cl、NaH2PO4-Na2HPO4等。
在实际应用中，往往还可采用酸碱反应的生成物与剩余的反应物组成缓冲系，如：弱酸（过量）+ 强碱：HAc（过量）+ NaOH强酸+弱酸的共轭碱（过量）：HCl+NaAc（过量）实际上它们形成的仍然是共轭酸碱对的两种物质。
基础化学第7章缓冲溶液
代入缓冲公式得 pH 4.75 lg 0.045 4.75 0.40 5.15 0.018
由此得出：
缓冲溶液具有抗酸性、抗碱性和抗稀释性.。
【例题2】 在0.10mol·L-1NaH2PO4溶液300ml中 加 入0.10 mol·L-1NaOH溶液200ml 和400ml ， 求混合溶液的pH值。 解：（1）在NaH2PO4溶液中加入200ml0.10 mol·L-1NaOH溶液后有如下反应， 过量
pH 4.75 lg 0.055 4.75 0.56 5.31 0.015
即缓冲溶液的pH值由原来的5.15升至5.31
（3）加入100ml水后，溶液的pH值:
[HAc] = 0.020 1000 0.018 (mol·L-1) 1100
[NaAc]= 0.0501000 0.045 (mol·L-1) 1100
缓冲比在 1 ～ 10 具有有效缓冲作用
10
1
pH = pKa ±1
pKa + 1～ pKa -1
常用缓冲系的缓冲范围
缓冲系
HCl-KCl
H2C8H4O4- NaOH KHC8H4O4- NaOH
HAc-NaAc
KH2PO4- NaHPO4 H3BO3- NaOH
NaHCO3- Na2CO3
pKa 缓冲范围 1.0～2.2
7.0
指示剂
溴麝香草酚蓝
颜色 绿 绿
绿
加酸 黄 黄
绿
加碱 蓝 蓝
绿
黄 6.0~~绿~~~7.6 蓝
2．定义：
把能够抵抗外来少量强酸、强碱或 稍加稀释而保持pH值基本不变的溶液称 为缓冲溶液。
把溶液能够抵抗外来少量强酸、强 碱或稀释而保持pH值基本不变的作用称 为缓冲作用。
由此得出：
缓冲溶液具有抗酸性、抗碱性和抗稀释性.。
【例题2】 在0.10mol·L-1NaH2PO4溶液300ml中 加 入0.10 mol·L-1NaOH溶液200ml 和400ml ， 求混合溶液的pH值。 解：（1）在NaH2PO4溶液中加入200ml0.10 mol·L-1NaOH溶液后有如下反应， 过量
pH 4.75 lg 0.055 4.75 0.56 5.31 0.015
即缓冲溶液的pH值由原来的5.15升至5.31
（3）加入100ml水后，溶液的pH值:
[HAc] = 0.020 1000 0.018 (mol·L-1) 1100
[NaAc]= 0.0501000 0.045 (mol·L-1) 1100
缓冲比在 1 ～ 10 具有有效缓冲作用
10
1
pH = pKa ±1
pKa + 1～ pKa -1
常用缓冲系的缓冲范围
缓冲系
HCl-KCl
H2C8H4O4- NaOH KHC8H4O4- NaOH
HAc-NaAc
KH2PO4- NaHPO4 H3BO3- NaOH
NaHCO3- Na2CO3
pKa 缓冲范围 1.0～2.2
7.0
指示剂
溴麝香草酚蓝
颜色 绿 绿
绿
加酸 黄 黄
绿
加碱 蓝 蓝
绿
黄 6.0~~绿~~~7.6 蓝
2．定义：
把能够抵抗外来少量强酸、强碱或 稍加稀释而保持pH值基本不变的溶液称 为缓冲溶液。
把溶液能够抵抗外来少量强酸、强 碱或稀释而保持pH值基本不变的作用称 为缓冲作用。
基础化学 第四章 缓冲溶液(统)
一、缓冲溶液的配制
配制的一般步骤： 1.选择合适的缓冲对，使其弱酸的pKa与
所需溶液的pH值相等或相近。
2.因pKa与pH值不相等，调整c(共轭碱） / c(共轭酸）的比值，一般应控制在 0.1～10之间。
3.c总浓度宜在0.05～0.2mol/L之间。
1．弱酸（弱碱）及其共轭碱（共轭 酸）直接配制的计算
一般为了配制方便，常使用相同浓度的 弱酸及其共轭碱配制，此时缓冲比等于 体积比
例1.在500mL的氨水中加入多少克NH4Cl 可配制pH=9.30缓冲溶液1L？
已知:NH3的pKb =4.75 M(NH4Cl)=53.5mol·L-1
2．过量弱酸（弱碱）与强碱（强酸） 混合，配成缓冲溶液的计算
过量弱酸HB（弱碱B‾ ）与强碱（强 酸）混合反应后，剩余弱酸HB （弱 碱B‾ ）与反应产物B‾ （ HB ）组成 缓冲系，配成缓冲溶液。
1.弱酸及其共轭碱
例：HAc-NaAc、H2CO3-NaHCO3、 (CH2)6N4H+-(CH2)6N4 2.弱碱及其共轭酸
例： NH3 - NH4 + 、 Na2CO3 - Na2HCO3 NH2 CH2COO – - NH2 CH2COOH 3.两性物质
例： Na2HPO4 、 NaH2PO4 、
缓冲容量随溶液的pH值的变化而变化。
例3.将 0.20mol·L-1 HB溶液和0.20 mol·L-1 B –溶液以9:1、3:1及1:1的体积 比混合 ，计算各种情况下缓冲系的缓冲容 量。
二、影响缓冲容量的因素 缓冲溶液的总浓度和缓冲比
是影响缓冲容量的两个重要因素
1.缓冲溶液的总浓度对缓冲容量 的影响
c(B ) pH pKa lg c(HB)
配制的一般步骤： 1.选择合适的缓冲对，使其弱酸的pKa与
所需溶液的pH值相等或相近。
2.因pKa与pH值不相等，调整c(共轭碱） / c(共轭酸）的比值，一般应控制在 0.1～10之间。
3.c总浓度宜在0.05～0.2mol/L之间。
1．弱酸（弱碱）及其共轭碱（共轭 酸）直接配制的计算
一般为了配制方便，常使用相同浓度的 弱酸及其共轭碱配制，此时缓冲比等于 体积比
例1.在500mL的氨水中加入多少克NH4Cl 可配制pH=9.30缓冲溶液1L？
已知:NH3的pKb =4.75 M(NH4Cl)=53.5mol·L-1
2．过量弱酸（弱碱）与强碱（强酸） 混合，配成缓冲溶液的计算
过量弱酸HB（弱碱B‾ ）与强碱（强 酸）混合反应后，剩余弱酸HB （弱 碱B‾ ）与反应产物B‾ （ HB ）组成 缓冲系，配成缓冲溶液。
1.弱酸及其共轭碱
例：HAc-NaAc、H2CO3-NaHCO3、 (CH2)6N4H+-(CH2)6N4 2.弱碱及其共轭酸
例： NH3 - NH4 + 、 Na2CO3 - Na2HCO3 NH2 CH2COO – - NH2 CH2COOH 3.两性物质
例： Na2HPO4 、 NaH2PO4 、
缓冲容量随溶液的pH值的变化而变化。
例3.将 0.20mol·L-1 HB溶液和0.20 mol·L-1 B –溶液以9:1、3:1及1:1的体积 比混合 ，计算各种情况下缓冲系的缓冲容 量。
二、影响缓冲容量的因素 缓冲溶液的总浓度和缓冲比
是影响缓冲容量的两个重要因素
1.缓冲溶液的总浓度对缓冲容量 的影响
c(B ) pH pKa lg c(HB)
基础化学第八版第四章(ppt)
二、缓冲溶液的组成
• 一般由具有足够浓度和适当比例的共 轭酸碱对的两种物质组成。共轭酸称 为抗碱成分，共轭碱称为抗酸成分。
• 组成缓冲溶液的共轭酸碱对的两种物 质合称为缓冲系(buffer system)或缓冲 对(buffer pair)。
第一节 缓冲溶液及缓冲机制
组成示意图
共轭酸
HAc
NH4Cl H2PO4-
V (B-)
pH
pKa
lg V (HB)
第二节 缓冲溶液pH的计算
3.缓冲溶液pH计算公式的意义
pH
pKa
lg
[B- ] [HB]
① 缓冲溶液的pH主要取决于Ka。温度对Ka有影响。
共轭碱
NaAc
NH3·H2O HPO42-
抗碱成分
缓冲系
抗酸成分
第一节 缓冲溶液及缓冲机制
常见的缓冲系
缓冲系
HAc-NaAc
H2CO3-NaHCO3 H3PO4-NaH2PO4
Tris·HCl -Tris
H2C8H4O4- KHC8H4O4 NH4Cl - NH3
CH3NH3+Cl - CH3NH2 NaH2PO4- Na2HPO4 Na2HPO4- Na3PO4
质子转移平衡
HAc+H2O
H2CO3+ H2O
H3PO4+H2O Tris·H++H2O
H2C8H4O4+H2O NH4++H2O
CH3NH3++H2O H2PO4-+H2O HPO42-+H2O
Ac-+H3O+ HCO3-+H3O+ H2PO4-+H3O+
• 一般由具有足够浓度和适当比例的共 轭酸碱对的两种物质组成。共轭酸称 为抗碱成分，共轭碱称为抗酸成分。
• 组成缓冲溶液的共轭酸碱对的两种物 质合称为缓冲系(buffer system)或缓冲 对(buffer pair)。
第一节 缓冲溶液及缓冲机制
组成示意图
共轭酸
HAc
NH4Cl H2PO4-
V (B-)
pH
pKa
lg V (HB)
第二节 缓冲溶液pH的计算
3.缓冲溶液pH计算公式的意义
pH
pKa
lg
[B- ] [HB]
① 缓冲溶液的pH主要取决于Ka。温度对Ka有影响。
共轭碱
NaAc
NH3·H2O HPO42-
抗碱成分
缓冲系
抗酸成分
第一节 缓冲溶液及缓冲机制
常见的缓冲系
缓冲系
HAc-NaAc
H2CO3-NaHCO3 H3PO4-NaH2PO4
Tris·HCl -Tris
H2C8H4O4- KHC8H4O4 NH4Cl - NH3
CH3NH3+Cl - CH3NH2 NaH2PO4- Na2HPO4 Na2HPO4- Na3PO4
质子转移平衡
HAc+H2O
H2CO3+ H2O
H3PO4+H2O Tris·H++H2O
H2C8H4O4+H2O NH4++H2O
CH3NH3++H2O H2PO4-+H2O HPO42-+H2O
Ac-+H3O+ HCO3-+H3O+ H2PO4-+H3O+
基础化学缓冲溶液教学难点总结
基础化学缓冲溶液教学难点总结缓冲溶液是高校基础化学课程的重要章节，缓冲溶液在组织切面、细胞培育以及生物酶催化反应中都有很重要的应用。
缓冲溶液的相关学问在以后的试验及详细工作中都有着重要的作用。
如何选择试剂来组成缓冲体系，需要各个试剂剂量多少，这些都是实际常常遇到并需要解决的问题。
缓冲溶液章节需要同学把握缓冲溶液的概念及组成，理解并会解释缓冲溶液的缓冲机理，除此之外还要把握缓冲溶液pH的计算，敏捷应用缓冲公式解决计算缓冲溶液pH值的详细问题，还要把握详细缓冲溶液配制的步骤及方法。
教学重点为详细应用缓冲公式计算缓冲溶液的pH值，缓冲溶液的概念及组成，缓冲机理以及配制缓冲溶液。
教学难点为应用缓冲公式计算缓冲溶液的pH值及配制缓冲溶液。
通过以下几个例题对缓冲溶液重点难点进行深化学习：（1）已知氨的解离常数Kb为1.8×10-5，试验室方案配制pH 为10.25的缓冲溶液，试验室现有的试剂有氯化铵和氨水，现在方案配制缓冲溶液总体积为1升，配制缓冲溶液消耗了10mol?L-1氨水500mL，那么还需要多少克氯化铵才能达到缓冲溶液的pH为10.25？思路分析：已知了缓冲体系的共轭酸碱对是NH4Cl-NH3，现在由缓冲公式知道，只要换算出缓冲对中酸的物质的量浓度和碱的物质的量浓度，代入上述方程式进行求解即可。
解：假设需要加m克氯化铵才能达到缓冲溶液的pH为10.25由于Kb（NH3）=1.8×10-5，故Ka（NH4Cl）=Kw/Kb（NH3）=1.0×10-14/1.8×10-5=5.6×10-10所以pKa=9.25代入缓冲公式可得：10.25=9.25+1gm=26.75（g）总结该问题，通过分析确定出共轭酸碱对的物质的量浓度是解决这类问题的关键，解决了缓冲对的共轭酸碱对的浓度后，代入Henderson-Hasselbalch方程式即可建立关系式，解出未知量。
基础化学 第四章 缓冲溶液 授课课件
HAc的物质的量减少了x × 10-4mol，同时生成了x × 10-4 mol 的Ac-，而HAc- Ac-互为共轭酸碱对， 因此，形成了缓冲溶液。
cHAc
5.0 10 3 x 10 4 50 0.1x 3 (50 x) 10 50 x
mol.L-1
c Ac
Ac- HAc
组成示意图 共轭酸 共轭碱
HAc NH4Cl
NaAc NH3· 2O H
H2PO4抗碱成分 ຫໍສະໝຸດ 冲系HPO42抗酸成分二、
缓冲溶液pH的计算
令H+浓度为x
初始浓度(mol· -1) L 平衡浓度(mol· -1) L
HB cHB cHB – x
H+ + B － 0 c Bx cB - + x
(pKa=4.75)
解：
0.10 1000 C HAc mol L1 0.099mol L1 1000 10.0 0.10 1000 1 1 C Ac mol L 0.099mol L 1000 10.0 Cb 0.099 pH pKa lg ＝4.75 lg Ca 0.099
c B c HB —缓冲溶液的总浓度
pH pK a lg
cB c HB cBc HB
14 - pOH 14 pK b lg
pOH pK b lg
cBc HB
c HB pK b lg cB-
结论：
1. Ka 与温度有关，故缓冲溶液pH也与温度有关。 2. 同一缓冲系的缓冲溶液，pKa值一定，pH随 cB-/cHB
x 10 0.1x 3 (50 x) 10 50 x
大一基础化学-缓冲溶液
缓冲对
抗酸成分 Anti-Acid component
定义：由弱酸及其共轭碱所组成的具有抵抗少量酸、碱 或稀释而保持 pH 值基本不变的混合液，称为缓冲溶液。
3
常见缓冲溶液的分类
(一)弱酸及其共轭碱
如： HAc/NaAc; H2CO3/NaHCO3
(二)弱碱及其共轭酸
如： NH3 ·H2O /NH4Cl；CH3NH2/CH3NH3+Cl-
16
例：等体积的 0.2 mol/L NH3.H2O与0.05mol/L HCl混合 ，计算溶液的pH.
解： NH3.H2O + HCl = NH4Cl + H2O c(NH4Cl)= 0.05/2= 0.025 (mol/L) c(NH3.H2O) = (0.2-0.05)/2 = 0.075 ( mol/L)
第四章 缓冲溶液
Buffer Solution
1
一、缓冲溶液的组成和作用机制
缓 冲 溶 液 0.1mol/L HCl 示 意 图
(0.1mol/L) NaAc (0.1mol/L) HAc
2
缓冲溶液
共轭酸
共轭碱
HAc
NH4Cl
抗碱成分
H2PO4-
Anti-Base component
NaAc
NH3·H2O HPO42-
13
多元酸酸式盐与其共轭碱缓冲溶液
NaHCO3-Na2CO3缓冲溶液：
pH pKa2 lg
c(Na 2CO3 ) c( NaHCO3 )
Na2HPO4-Na3PO4缓冲溶液： pH
pKa3
lg
c(Na3PO4 ) c(Na2HPO4 )
14
抗酸成分 Anti-Acid component
定义：由弱酸及其共轭碱所组成的具有抵抗少量酸、碱 或稀释而保持 pH 值基本不变的混合液，称为缓冲溶液。
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常见缓冲溶液的分类
(一)弱酸及其共轭碱
如： HAc/NaAc; H2CO3/NaHCO3
(二)弱碱及其共轭酸
如： NH3 ·H2O /NH4Cl；CH3NH2/CH3NH3+Cl-
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例：等体积的 0.2 mol/L NH3.H2O与0.05mol/L HCl混合 ，计算溶液的pH.
解： NH3.H2O + HCl = NH4Cl + H2O c(NH4Cl)= 0.05/2= 0.025 (mol/L) c(NH3.H2O) = (0.2-0.05)/2 = 0.075 ( mol/L)
第四章 缓冲溶液
Buffer Solution
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一、缓冲溶液的组成和作用机制
缓 冲 溶 液 0.1mol/L HCl 示 意 图
(0.1mol/L) NaAc (0.1mol/L) HAc
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缓冲溶液
共轭酸
共轭碱
HAc
NH4Cl
抗碱成分
H2PO4-
Anti-Base component
NaAc
NH3·H2O HPO42-
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多元酸酸式盐与其共轭碱缓冲溶液
NaHCO3-Na2CO3缓冲溶液：
pH pKa2 lg
c(Na 2CO3 ) c( NaHCO3 )
Na2HPO4-Na3PO4缓冲溶液： pH
pKa3
lg
c(Na3PO4 ) c(Na2HPO4 )
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基础化学 第四章 缓冲溶液[精]
较浓的强酸、强碱也具有缓冲作用*，但 实际上很少作为缓冲溶液使用。
通常我们所说的缓冲溶液，一般是由足够 浓度的共轭酸碱对的两种物质组成。 *
第二节 缓冲溶液pH的计算
【内容提要】
一、缓冲溶液pH的近似计算公式 二、缓冲溶液pH的计算公式的校正
一、缓冲溶液pH的近似计算公式*
以HB-NaB 表示缓冲系，溶液中存在如下 质子转移平衡：*
[B-]平 = c(NaB)+ c'(HB)
*
[HB]平≈c(HB) ，[B-]平≈c(NaB) ＝c(B-) *
式(4-2)又可表示为：
pHpKa
lg[[H BB]]pKa
lgc(B) c(HB)
(4-3)
c(共轭碱 ) pKa lgc(共轭酸 )
若以n(HB)和n(B-)分别表示体积V 的缓冲溶 液中所含物质的量
结论： 纯水易受外加少量强酸或强碱的影 响，pH发生显著变化。*
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。*
实验2： 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； 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； 此混合溶液pH改变很小。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。
在实际应用中，往往还可采用酸碱反应的生成 物与剩余的反应物组成缓冲系，如:
弱酸(过量)+ 强碱：HAc(过量)+NaOH 强酸+弱酸的共轭碱(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。