【教学课件】第六节缓冲容量与缓冲溶液的配制.ppt
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1、第六节第六节 缓冲容量与缓冲溶液缓冲容量与缓冲溶液 的配制的配制一、缓冲容量一、缓冲容量(一)缓冲容量的概念(一)缓冲容量的概念 为了定量地表示缓冲溶液缓冲能力为了定量地表示缓冲溶液缓冲能力的大小,采用缓冲容量(也称缓冲指数的大小,采用缓冲容量(也称缓冲指数或缓冲值)或缓冲值)来衡量。来衡量。定义:使定义:使1L或或1ml缓冲溶液的缓冲溶液的pH值改值改变一个单位所需加入一元强酸或一元变一个单位所需加入一元强酸或一元强碱的物质的量(强碱的物质的量(mol或或mmol),),称为该缓冲溶液的缓冲容量。称为该缓冲溶液的缓冲容量。式中式中b为单位体积缓冲溶液的为单位体积缓冲溶液的pH值改变值改变pH
2、 个单位时所加一元强酸或一元强碱个单位时所加一元强酸或一元强碱的物质的量。缓冲容量均为正值。通常缓的物质的量。缓冲容量均为正值。通常缓冲容量的单位为冲容量的单位为molL-1 pH-1。例例2-6试求例试求例2-4中加强酸(中加强酸(HCl)或强碱或强碱(NaOH)时该缓冲溶液的缓冲容量。时该缓冲溶液的缓冲容量。例例2-4的计算结果是:的计算结果是:pH=0.06代入(代入(210)式,)式,得得解解:(1)加)加HCl时的缓冲容量:在时的缓冲容量:在1L缓缓 冲溶液中加入冲溶液中加入0.005mol的的HCl,则则例例2-4的计算结果是:的计算结果是:pH=0.07代入(代入(210)式,得
3、)式,得(2)加)加NaOH时的缓冲容量:在时的缓冲容量:在1L缓冲溶缓冲溶液中加入液中加入0.005mol NaOH,则:则:(二)影响缓冲容量的主要因素(二)影响缓冲容量的主要因素 1.缓冲溶液总浓度缓冲溶液总浓度 当缓冲比一定时,缓冲当缓冲比一定时,缓冲溶液的总浓度愈大,缓冲能力就愈大。在一定范溶液的总浓度愈大,缓冲能力就愈大。在一定范围内稀释时,缓冲容量也减小。围内稀释时,缓冲容量也减小。2.缓冲比缓冲比 当缓冲溶液的总浓度一定时,若当缓冲溶液的总浓度一定时,若共轭碱共轭碱共轭酸共轭酸=1,则缓冲容量最大。此,则缓冲容量最大。此时,时,溶液的溶液的 pH=pKa。缓冲比离缓冲比离 1愈
4、远,愈远,pH 值偏离值偏离pKa愈远,缓冲容量愈小。愈远,缓冲容量愈小。实验和计算表明,当缓冲比在实验和计算表明,当缓冲比在110和和101之间时,即溶液的之间时,即溶液的pH值在值在pKa-1和和pKa+1之间时,之间时,溶液具有较大的缓冲能力。在化学上把具有缓冲溶液具有较大的缓冲能力。在化学上把具有缓冲作用的作用的 pH 值范围,即值范围,即pH=pKa1称为缓冲溶液称为缓冲溶液的缓冲范围。表的缓冲范围。表 2-2 列出的是几种常用缓冲溶液列出的是几种常用缓冲溶液中共轭酸的中共轭酸的pKa及缓冲系的缓冲范围。及缓冲系的缓冲范围。缓冲溶液的组成缓冲溶液的组成作为弱酸的作为弱酸的pKa缓冲范
5、围缓冲范围HCl-KClH2C8H4O4(邻苯二甲酸邻苯二甲酸)-NaOHKHC8H4O4(邻邻-苯二甲酸氢钾苯二甲酸氢钾)-NaOHHAcNaAcKH2PO4 Na2HPO4H3BO3 NaOHNaHCO3 Na2CO3强电解质强电解质2.9(pKa1)5.4(pKa2)4.757.2(pKa2)9.210.3(pKa2)1.22.22.2 4.04.0 5.83.7 5.65.8 8.08.0 10.09.2 11.0二、缓冲溶液的配制二、缓冲溶液的配制 配制一定配制一定pH值的缓冲溶液,应按下列值的缓冲溶液,应按下列原则和步骤进行:原则和步骤进行:(1)选择适当的缓冲对,使所选缓冲)选择
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