缓冲溶液课件.ppt

五、五、缓冲溶液缓冲溶液 1、、 缓冲溶液组成缓冲机制缓冲溶液组成缓冲机制 2、、 缓冲溶液的缓冲溶液的pH计算计算 3、、 缓冲容量和缓冲范围缓冲容量和缓冲范围 4、、 缓冲溶液的实际意义缓冲溶液的实际意义1PPT课件1、缓冲溶液组成及缓冲机制0.10 mol·L-1 NaCl溶液溶液NaCl溶液中加入溶液中加入HCl到到0.010 mol·L-1 溶液的溶液的pH由由7变为变为2，改变了，改变了5个个pH单位2PPT课件0.10 mol·L-1 HAc — 0.10 mol·L-1 NaAc溶溶液液0.10 mol·L-1 HAc — 0.10 mol·L-1 NaAc溶液溶溶液溶液中加入液中加入HCl到到0.010 mol·L-1 溶液的溶液的pH由由4.75变为变为4.74，改变仅，改变仅0.01pH单单位3PPT课件缓缓冲冲溶溶液液：：能能抵抵抗抗外外来来少少量量强强酸酸、、强强碱碱或或稍稍加加稀稀释，而保持其释，而保持其pH值基本不变的溶液值基本不变的溶液 缓缓冲冲作作用用：：缓缓冲冲溶溶液液所所具具有有的的抵抵抗抗外外加加少少量量强强酸酸或强碱的作用或强碱的作用。

（一）缓冲溶液（一）缓冲溶液 较较浓浓的的强强酸酸、、强强碱碱也也具具有有缓缓冲冲作作用用* *，，但但实际上很少作为缓冲溶液使用实际上很少作为缓冲溶液使用 通通常常我我们们所所说说的的缓缓冲冲溶溶液液，，一一般般是是由由足足够够浓度的共轭酸碱对的两种物质组成浓度的共轭酸碱对的两种物质组成 4PPT课件 （二）缓冲溶液的组成（二）缓冲溶液的组成 缓冲溶液一般由足够浓度的共轭酸碱对缓冲溶液一般由足够浓度的共轭酸碱对的两种物质组成的两种物质组成 组成缓冲溶液的组成缓冲溶液的共轭酸碱对共轭酸碱对的两种物质的两种物质合称为合称为缓冲系缓冲系( (buffer system) )或缓冲对或缓冲对( (buffer pair) ) HAc-NaAc ； NH3-NH4Cl5PPT课件常见的缓冲系 6PPT课件（三）缓冲溶液的缓冲作用机制（三）缓冲溶液的缓冲作用机制•以以HAc-NaAc缓冲溶液为例缓冲溶液为例（与酸作用与酸作用）少量少量H+平衡向左移动平衡向左移动7PPT课件•以以HAc-NaAc缓冲溶液为例（缓冲溶液为例（与碱作用与碱作用）：）：少量少量OH-平衡向右移动平衡向右移动8PPT课件以以HAc-NaAc缓冲系为例缓冲系为例: : 由于同离子效应，达平衡时，由于同离子效应，达平衡时，HAc几乎完全以几乎完全以分子状态存在，所以溶液中含有大量的分子状态存在，所以溶液中含有大量的HAc与与Ac-，，且为共轭酸碱对。

且为共轭酸碱对1)(1)Ac-( (共轭碱共轭碱) )为缓冲溶液的抗酸成分为缓冲溶液的抗酸成分* *2)(2)HAc( (弱酸弱酸) ) 为缓冲溶液的抗碱成分为缓冲溶液的抗碱成分* * HAc + H2O H3O+ + Ac- NaAc Na+ + Ac-大量大量大量大量9PPT课件 总之总之，，由于缓冲溶液中同时含有较大量的由于缓冲溶液中同时含有较大量的弱酸弱酸( (抗碱成分抗碱成分) )和共轭碱和共轭碱( (抗酸成分抗酸成分) )，它们通，它们通过弱酸解离平衡的移动以达到消耗掉外来的少过弱酸解离平衡的移动以达到消耗掉外来的少量量强酸强酸、、强碱强碱，或对抗，或对抗稍加稀释稍加稀释的作用，使溶的作用，使溶液的液的H+离子或离子或OH-离子浓度没有明显的变化，离子浓度没有明显的变化，因此缓冲溶液具有缓冲作用因此缓冲溶液具有缓冲作用 但缓冲溶液的缓冲作用不是无限的但缓冲溶液的缓冲作用不是无限的10PPT课件2、、 缓冲溶液的缓冲溶液的pH 一、缓冲溶液一、缓冲溶液pH的计算公式的计算公式 二、缓冲溶液二、缓冲溶液pH的计算公式的校正的计算公式的校正11PPT课件 一、缓冲溶液一、缓冲溶液pH的计算公式的计算公式* 以以HB-NaB 表示缓冲系，溶液中存在如下表示缓冲系，溶液中存在如下质子转移平衡：质子转移平衡：12PPT课件 HB的浓度为的浓度为b(HB) ( (或称起始浓度或称起始浓度, ,配制浓度配制浓度) )，，NaB的浓度为的浓度为b(NaB)；；HB解离部分解离部分的浓度为的浓度为b(H3+O) 。

则：则： [ [HB] ]平平 = = b(HB) - b(H3+O) * [ [B-] ]平平 = = b(NaB)+ b(H3+O) * [ [HB] ]平平≈≈b(HB) ，，[ [B-] ]平平≈≈b(NaB) ＝＝b(B-) * *13PPT课件 若缓冲溶液的体积以若缓冲溶液的体积以V 表示，则表示，则由上式可得由上式可得 缓冲溶液的缓冲溶液的pH值取决于弱酸的解离常数值取决于弱酸的解离常数Ka及及[B]/[HB](缓冲比缓冲比)所以式子可改写为：14PPT课件1、缓冲溶液的、缓冲溶液的pH值首先取决于弱酸的离解常数值首先取决于弱酸的离解常数Ka值值，，即主要取决于共轭酸的性质即主要取决于共轭酸的性质 Ka值于温度值于温度有关，所以温度对缓冲溶液的有关，所以温度对缓冲溶液的pH有影响主要对有影响主要对Ka与水的与水的KW均有影响均有影响2、其次取决于缓冲对浓度的比例、其次取决于缓冲对浓度的比例---缓冲比缓冲比，， 当当pKa一定时，一定时，pH值随着缓冲比的改变而改变。

缓冲值随着缓冲比的改变而改变缓冲比为比为1时，时，pH = pKa3、当加入少量水稀释溶液时，缓冲溶液的缓冲比、当加入少量水稀释溶液时，缓冲溶液的缓冲比不变，即缓冲溶液有一定的抗稀释能力不变，即缓冲溶液有一定的抗稀释能力15PPT课件 一、缓冲容量一、缓冲容量 二、二、影响缓冲容量的因素影响缓冲容量的因素 三、三、缓冲缓冲范围范围 3、、 缓冲容量和缓冲范围缓冲容量和缓冲范围16PPT课件3、缓冲容量和缓冲范围 一、缓冲容量 任何缓冲溶液的缓冲能力都是有一定限度的，即当强酸或强碱超过一定量时，缓冲溶液的pH将发生较大的变化，从而失去缓冲能力，因此缓冲容量来衡量缓冲溶液的缓冲能力的大小 缓冲容量定义为：  利用上式可以推导出缓冲容量的计算公式：17PPT课件编编号号 缓冲比缓冲比 加加NaOH后的后的c总总 [Ac-]/[HAc] pH pH △△pH β12340.2 1:1 4.75 4.76 0.01 0.10.02 1:1 4.75 4.83 0.08 0.0130.2 1:9 3.80 3.83 0.03 0.0340.2 9:1 5.70 5.72 0.02 0.05 二、影响缓冲容量二、影响缓冲容量β的因素的因素* * 向向50.0mL总浓度为总浓度为0.2mol·L-1 HAc-Ac-的缓冲溶液中，加的缓冲溶液中，加入入0.05mL 1.0mol·L-1的的NaOH溶液，根据不同缓冲比时，溶液，根据不同缓冲比时，各溶液各溶液pH的变化情况，可算出相应的的变化情况，可算出相应的 18PPT课件•同一缓冲体系，缓冲比一定，总浓度愈大，缓冲容量愈大。

•同一缓冲体系，总浓度一定，缓冲比越接近1，缓冲容量越大；缓冲比等于1，缓冲容量最大•总浓度相同的缓冲溶液，具有相同的β极大值，与缓冲系的种类无关ββ极大极大=0.576 c总总 ） 影响缓冲容量的因素：影响缓冲容量的因素：缓冲溶液的总浓度和缓冲比缓冲溶液的总浓度和缓冲比19PPT课件三、缓冲范围三、缓冲范围缓冲溶液pH=pKa±1变化范围称为缓冲范围缓冲系不同，各弱酸的缓冲系不同，各弱酸的pKa不同，则缓冲范围不不同，则缓冲范围不同20PPT课件4、、 缓冲溶液的实际意义缓冲溶液的实际意义•通常用HF和NH4F的混合溶液清洗半导体器件硅片表面的氧化物（SiO2），在一定的PH下使SiO2成为SiF4气体而除去•金属器件进行电镀时的电镀液常用缓冲溶液来控制一定的PH值•在土壤中存在复杂缓冲系统，能使土壤维持一定的pH，从而保证了植物的正常生长•······21PPT课件谢 谢！组员：赵旭瑜，朱幸垚，曹玲微，周彬22PPT课件。