缓冲溶液课件
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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]
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》课件
但缓冲溶液的缓冲作用不是无限的。
二、缓冲溶液的组成
缓冲溶液一般由足够浓度、适当比例的 共轭酸碱对的两种物质组成。
根据缓冲溶液的组成不同，可分为两种 类型：
（1）弱酸及其共轭碱 HAc-NaAc NaHCO3-Na2CO3 NaH2PO4-Na2HPO4
（2）弱碱及其共轭酸
NH3·H2O-NH4Cl CH3NH2-CH3NH3+Cl（甲胺） （盐酸甲胺）
缓冲比对β的影响
溶液
Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ V
[Ac-] mol·L-1
0.095 0.09 0.05 0.01 0.005
[HAc] mol·L-1
0.005 0.01 0.05 0.09 0.095
缓冲比
19∶1 9∶1 1∶1 1∶9 1∶19
c总 mol·L-1
0.1
0.1
0.1
0.1
0.1
β mol·L-1·pH-1
pKa(NH4+)＝9.25
pH＝pKa+lg
n(NH n(NH
3
4
) )
＝9.25+lg 0.10mol L1 20ml
0.20mol L1 15ml
＝9.25-0.17＝9.08
例 将20 mL 0.10 mol·L-1 的 H3PO4溶液与 30 mL 0.10 mol·L-1 的 NaOH溶液混合，求所得缓冲溶液的
H3O+ + B-
pH
pKa
lg
[B- ] [HB]
1. Henderson—Hasselbalch方程式
HB + H2O
H3O+ + B-
Ka
[H3O ][B] ，等式两边各取负对数 [HB ]
二、缓冲溶液的组成
缓冲溶液一般由足够浓度、适当比例的 共轭酸碱对的两种物质组成。
根据缓冲溶液的组成不同，可分为两种 类型：
（1）弱酸及其共轭碱 HAc-NaAc NaHCO3-Na2CO3 NaH2PO4-Na2HPO4
（2）弱碱及其共轭酸
NH3·H2O-NH4Cl CH3NH2-CH3NH3+Cl（甲胺） （盐酸甲胺）
缓冲比对β的影响
溶液
Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ V
[Ac-] mol·L-1
0.095 0.09 0.05 0.01 0.005
[HAc] mol·L-1
0.005 0.01 0.05 0.09 0.095
缓冲比
19∶1 9∶1 1∶1 1∶9 1∶19
c总 mol·L-1
0.1
0.1
0.1
0.1
0.1
β mol·L-1·pH-1
pKa(NH4+)＝9.25
pH＝pKa+lg
n(NH n(NH
3
4
) )
＝9.25+lg 0.10mol L1 20ml
0.20mol L1 15ml
＝9.25-0.17＝9.08
例 将20 mL 0.10 mol·L-1 的 H3PO4溶液与 30 mL 0.10 mol·L-1 的 NaOH溶液混合，求所得缓冲溶液的
H3O+ + B-
pH
pKa
lg
[B- ] [HB]
1. Henderson—Hasselbalch方程式
HB + H2O
H3O+ + B-
Ka
[H3O ][B] ，等式两边各取负对数 [HB ]
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
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。
无机及分析化学课件第三节缓冲溶液讲解
简化：当溶液pH＜6时，忽略[OH-]
ca [H ] [H ] K a cb [H ]
…………….(7)近似式
当溶液pH＞8，忽略[H+]
ca [OH ] [H ] K a cb [OH ]
……………..(8)近似式
对⑦ 当ca ＞20 [H+] cb ＞20 [H+] 对⑧ 当ca ＞20 [OH-] cb ＞20 [OH-]
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：
0.20mol/L 1000mL 100mL 2.0mol/L
nHA 0.20mol/L 1L pH pK a log 4.74 log 5.00 n x A log( x) 5.00 4.74 log(0.20) -0.439 x 0.36mol
加入0.05mL1.0mol/L NaOH:
0.10 50 1.0 0.05 [Ac ] 50 0.05
[HAc]
0.10 50 1.0 0.05 50 0.05
[Ac ] 0.1 50 0.051.0 pH pK a lg 4.74 lg 4.75 [HAc] 0.1 50 0.051.0
3. 缓冲溶液的重要作用
⑴、一般缓冲溶液的主要作用就是控制溶液的pH值。 ⑵、标准缓冲溶液是测定溶液pH值时作为参照标准。
二 、缓冲溶液pH值的计算
1、普通缓冲溶液pH值的计算 设缓冲溶液HA—NaA , 浓度分别为ca 、cb _ + HA H + A
MBE: [Na+] = cb ……………………………(1) [HA] + [A-] =ca + cb…………………(2)
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
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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！
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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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2. 缓冲溶液的缓冲作用原理 原理
弱酸及其弱酸强
弱碱及其弱碱强
碱盐的缓冲作用
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 HAc NaAc 外加 HCl
→
OH‾ +
+
Na+
H+ + Ac‾
→ →
Na+ + Ac‾
+
Cl‾ + H+
的现象。
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%。
物或生产物 发生作用
/L
4. 缓冲溶液的pH
酸性缓冲溶液的pH值
C酸 pH = pK a－lg C盐
同理可推碱性缓冲溶液的pOH值
c碱 pOH = pK b－lg c盐
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；
+
醋 酸 指醋 示酸 剂钠 溶 液 + +
+HCl +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。
+
Na+ +
OH‾
NH3•H2O
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。
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 3
溶液的总浓
度要适当: 0.05~0.5mol
不能与反应
三、缓冲溶液
纯水+指示剂+ 2mol/LHCl溶液
1
演示实验
1
纯水+指示剂+2mol/LNaOH溶液
2
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
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
Hale Waihona Puke 弱电解质的电离度减小第四节 缓冲溶液
1 2 3
同离子效应 盐效应
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)
在 在弱酸及其 弱酸强碱盐 的缓冲溶液 中，弱酸根 离子是抗酸 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 NH3•H2O
→
H+
+
+
Cl‾
OH‾ + NH4+
NH4Cl 外加 NaOH
→ →
Cl‾ + NH4+