《大学分析化学教学课件》5-4缓冲溶液.ppt

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1、第四节第四节 缓冲溶液缓冲溶液一、缓冲溶液的概念和缓冲原理一、缓冲溶液的概念和缓冲原理二、缓冲溶液二、缓冲溶液pH值的计算值的计算三、缓冲容量三、缓冲容量四、缓冲溶液的选择和配制四、缓冲溶液的选择和配制第五章第五章 酸碱滴定法酸碱滴定法下一页下一页5.4.1 基本概念基本概念 缓冲溶液一般是由较大浓度的弱酸及其共轭碱缓冲溶液一般是由较大浓度的弱酸及其共轭碱组成，如组成，如HAc-Ac-或或NH4+-NH3等。此外，两性化合等。此外，两性化合物（如邻苯二甲酸氢钾、酒石酸氢钾等）也有缓冲物（如邻苯二甲酸氢钾、酒石酸氢钾等）也有缓冲作用；高浓度的强酸或强碱溶液的酸度和碱度本来作用；高浓度的强酸或强碱

2、溶液的酸度和碱度本来很高，加入少量酸或碱，对其酸碱度影响不大，因很高，加入少量酸或碱，对其酸碱度影响不大，因此，也有一定的缓冲作用。此，也有一定的缓冲作用。缓冲溶液是一种对溶液的酸度起稳定作用的溶液，缓冲溶液是一种对溶液的酸度起稳定作用的溶液，向该溶液加入少量酸或碱；或因化学反应产生少量向该溶液加入少量酸或碱；或因化学反应产生少量酸或碱；或将溶液稍加稀释，溶液的酸度能基本保酸或碱；或将溶液稍加稀释，溶液的酸度能基本保持不变。持不变。根据用途的不同，缓冲溶液分为两类。一类是根据用途的不同，缓冲溶液分为两类。一类是用来控制化学反应或生化反应的酸度条件的，一般用来控制化学反应或生化反应的酸度条件的，

3、一般由一个或几个弱酸的共轭酸碱对组成。另一类是作由一个或几个弱酸的共轭酸碱对组成。另一类是作为测定为测定pH的参照标准，用来校准的参照标准，用来校准pH酸度计，称为标酸度计，称为标准缓冲溶液，例如邻苯二甲酸氢钾、硼砂等。准缓冲溶液，例如邻苯二甲酸氢钾、硼砂等。缓冲溶液的计算缓冲溶液的计算设有浓度为设有浓度为ca和和cb的的HB和和NaB组成的缓冲溶液组成的缓冲溶液物料平衡：物料平衡：电荷平衡：电荷平衡：将将代入代入得得将将代入代入得得对于酸性溶液，对于酸性溶液，OH-可以忽略可以忽略（近似式）（近似式）上一页下一页下一页（精确式）（精确式）将将和和代入代入HB的电离平衡关系式得的电离平衡关系式

4、得对于碱性溶液对于碱性溶液H+可以忽略可以忽略 （近似式）（近似式）对于一般的缓冲溶液对于一般的缓冲溶液ca 和和cb都较大都较大 即即 ca(-H+OH-)cb(H+-OH-)所以：所以：上一页下一页下一页（最简式）（最简式）或者或者5.4.3 缓冲容量缓冲容量定义式：定义式：上一页下一页下一页或或物理意义：物理意义：使使1升溶液的升溶液的pH增加增加dpH单位时所需强碱单位时所需强碱的量为的量为db，或是使，或是使1升溶液的升溶液的pH减少减少dpH单位时所需单位时所需强酸的量为强酸的量为da。比值，当比值，当c c总总一定时，一定时，时，时，最大。最大。当当 或或 时，缓冲能力极弱。时，

5、缓冲能力极弱。缓冲溶液的总浓度，缓冲溶液的总浓度，c c总总越越大，大，越大。越大。上一页下一页下一页影响缓冲容量的因素：影响缓冲容量的因素：当缓冲溶液的总浓度一定时，酸与其共轭碱的浓度相等时缓冲当缓冲溶液的总浓度一定时，酸与其共轭碱的浓度相等时缓冲容量最大。容量最大。缓冲溶液的缓冲范围：缓冲溶液的缓冲范围：当当 时，时，当当时，时，5.4.4 缓冲溶液的选择和配制缓冲溶液的选择和配制选择缓冲溶液的原则：选择缓冲溶液的原则：1.缓冲溶液的组分不干扰分析反应的进行。缓冲溶液的组分不干扰分析反应的进行。2.选用的缓冲溶液要能有效地将酸度控制在所需要的选用的缓冲溶液要能有效地将酸度控制在所需要的pH范围内。缓冲溶液中的弱酸组分的范围内。缓冲溶液中的弱酸组分的pKa应接近所需应接近所需控制的控制的pH。3.应有较大的缓冲容量，一般缓冲溶液的总浓度在应有较大的缓冲容量，一般缓冲溶液的总浓度在0.001至至 1 molL-1之间。之间。上一页