缓冲溶液课件 PPT
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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]
缓冲溶液课件
[B ] lg 或 pH pK a [HB]
-
亨德森方程的意义
[B ] pH pK a lg [HB]
pH值取决于共轭酸的pKa值与缓冲比 当缓冲比等于1时，pH=pKa 具有有限的抗酸、抗碱及抗稀释作用 由亨德森方程可推出：
nB pH pK a lg nHB
例1、 0.60L缓冲溶液中含有0.35mol HOAc 和0.25molNaOAc，计算溶液的pH值。
△pH=0.09
§3.3 缓冲容量
衡量缓冲溶液缓冲能力的尺度。 使单位体积的缓冲溶液的pH值改变1个单位 时，所需加入一元强酸或一元强碱的物质的 量。符号β。 n β pH
[HB][B ] β 2.303 c
（c=[HB]+[B-]）
影响缓冲容量的因素
[HB][B ] β 2.303 c
4 3 2
加碱前：0.3×0.2 加碱后：0.06-0.005
0.2×0.2 mol 0.04+0.005 mol
nb 0.04 pH1 pK a lg 9.26 lg 9.08 na 0.06 nb 0.045 pH 2 pK a lg 9.26 lg 9.17 na 0.055
例2、配制pH=5.10缓冲溶液100mL，需要 0.10 mol· L-1HAc和0.10 mol· L-1NaAc的体积 各多少？
解： 设需 HAc 溶液的体积为 V a ， NaAc 溶液 的体积为Vb，则Va = 100 - Vb
Vb Vb pH pK a lg 4.75 lg Va 100- Vb Vb lg 0.35 100- Vb
Vb=69（mL）, Va=3l（mL）
NaHCO3 Na 2 HP O4 Na 蛋白质 血浆： ， , CO 2 (溶解） NaH2 P O4 H 蛋白质 KHCO3 K 2 HP O4 KHbO2 KHb 红细胞： ， , ， CO 2 (溶解） KH 2 P O4 HHbO2 HHb
酸碱缓冲溶液PPT课件
Ca [ H ] Ka Cb
Cb pH pK a lg Ca
例 21 计算 0.10 mol· L-1 NH 4 Cl 和 0.20mol· L-1 NH 3 缓冲溶液的 pH.
5 4
Kw 解 已知 NH 3 的 K b 1.6 10 ，NH 的 K a 5.6 10 10 ，由于 c NH 和 c NH 3 均较大， 4 Kb
故可采用（2-33）式计算，求得
pH pK a lg 9.26 lg
=9.56
c NH 3 c NH
4
0.20 0.10
例3.今由某弱酸HB及其盐配制缓冲溶液，其中HB的浓度为 0.25mol/L。于此100ml缓冲溶液中加入200mg NaOH (忽略 溶液体积的变化），所得溶液的PH为5.60。问原来所配制 的缓冲溶液的PH为多少？ HB+NaOH =NaB+H2O
→强碱控制溶液pH时， 2.3[OH ] →弱酸控制溶液pH（pH=pKa±1）时，
2.3HAA CHA
当Ca/Cb=1：1时，pKa=pH时，β有极值。
缓冲范围：pH=pKa±1。
4 缓冲容量（buffer capacity）
→某缓冲溶液因外加强酸或强碱的量为ΔC而发生 pH的变化，变化的幅度为ΔpH，β为ΔpH区间缓 冲溶液所具有的平均缓冲指数。 α=ΔC=βΔpH=（δ2A--δ1A-）CHA 其中，δ2A-和δ1A-分别为pH2和 pH1的分布系数， CHA为分析浓度。 →缓冲容量的大小与缓冲物质的总浓度以及组成此 缓冲溶液的Ca/Cb有关。总浓度愈大（一般为0。 01 ～ 1mol/L 之间）； Ca/Cb 应在 1/10～ 10/1 范围 内，浓度愈接近1：1，缓冲容量愈大。
《缓冲溶液的配制》课件
《缓冲溶液的配制》PPT 课件
缓冲溶液的定义和作用
缓冲溶液的配制原理
1 Le Châtelier's Principle
缓冲溶液的配制利用勒夏特列原理，通过向溶液中添加酸和碱来控制氢离子浓度。
2 Buffering Capacity
缓冲溶液的配制要考虑缓冲容量，即溶液对外部酸碱的抵抗能力。
3 Optim al pH R ang e
浓度的准确性
使用准确的仪器和称量方法来控制酸碱的浓度。
污染的风险
注意避免外部污染物的进入，保持实验环境的清洁。
总结和展望
缓冲溶液的配制是实验和应用中重要的一环，掌握配制原理和方法可以提高 实验可重复性和结果的准确性。
选择稳定性较好且能长期保存的缓冲剂。
缓冲溶液的配制方法
1
选择适当的酸和碱
2
选择能够在所需pH范围内起作用的酸和
碱。
3
逐步添加酸和碱
4
逐步添加酸和碱，同时测量和调整pH值， 直到达到目标值。
确定所需pH 值
根据实验需求或应用要求确定所需的目 标pH值。
按照配方计算浓度
根据所选缓冲剂的配方计算所需的酸和 碱的浓度。
常用的缓冲剂配方示例
缓冲剂 磷酸盐缓冲液 醋酸/醋酸钠缓冲液 三氢氧化铝/氢氧化 铵缓冲液
pH范围 5.8- 8.0 3.6- 5.6 6.9- 11.1
酸 N aH2PO 4 醋酸 三氢氧化铝
碱 N a2HPO 4 醋酸钠 氢氧化铵
缓冲溶液的质量控制和常见问题
pH 值的准确性
确保使用准确的pH计仪器测量pH值。
在选择缓冲剂时需要考虑所需的最佳pH范围，以满足实验或应用的要求。
选择缓冲剂的考虑因素
缓冲溶液的定义和作用
缓冲溶液的配制原理
1 Le Châtelier's Principle
缓冲溶液的配制利用勒夏特列原理，通过向溶液中添加酸和碱来控制氢离子浓度。
2 Buffering Capacity
缓冲溶液的配制要考虑缓冲容量，即溶液对外部酸碱的抵抗能力。
3 Optim al pH R ang e
浓度的准确性
使用准确的仪器和称量方法来控制酸碱的浓度。
污染的风险
注意避免外部污染物的进入，保持实验环境的清洁。
总结和展望
缓冲溶液的配制是实验和应用中重要的一环，掌握配制原理和方法可以提高 实验可重复性和结果的准确性。
选择稳定性较好且能长期保存的缓冲剂。
缓冲溶液的配制方法
1
选择适当的酸和碱
2
选择能够在所需pH范围内起作用的酸和
碱。
3
逐步添加酸和碱
4
逐步添加酸和碱，同时测量和调整pH值， 直到达到目标值。
确定所需pH 值
根据实验需求或应用要求确定所需的目 标pH值。
按照配方计算浓度
根据所选缓冲剂的配方计算所需的酸和 碱的浓度。
常用的缓冲剂配方示例
缓冲剂 磷酸盐缓冲液 醋酸/醋酸钠缓冲液 三氢氧化铝/氢氧化 铵缓冲液
pH范围 5.8- 8.0 3.6- 5.6 6.9- 11.1
酸 N aH2PO 4 醋酸 三氢氧化铝
碱 N a2HPO 4 醋酸钠 氢氧化铵
缓冲溶液的质量控制和常见问题
pH 值的准确性
确保使用准确的pH计仪器测量pH值。
在选择缓冲剂时需要考虑所需的最佳pH范围，以满足实验或应用的要求。
选择缓冲剂的考虑因素
缓冲溶液ppt
（一）缓冲溶液
缓冲溶液：能抵抗外来少量强酸、 缓冲溶液：能抵抗外来少量强酸、强碱或稍加稀 而保持其pH值基本不变的溶液 值基本不变的溶液。 释，而保持其 值基本不变的溶液。 缓冲作用： 缓冲作用 ： 缓冲溶液所具有的抵抗外加少量强酸 或强碱的作用。 或强碱的作用。 较浓的强酸、 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。 实际上很少作为缓冲溶液使用。 通常我们所说的缓冲溶液， 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。 浓度的共轭酸碱对的两种物质组成。
c总 0.2 0.02 0.2 0.2
pH 4.75 4.75 3.80 5.70
β 0.1 0.013 0.034 0.05
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
• 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。（β极大=0.576 c总 ）
(1)Ac 共轭碱) (1) -(共轭碱)为缓冲溶液的抗酸成分*。 (2)HAc(弱酸) 为缓冲溶液的抗碱成分*。 (2) (弱酸)
总之， 总之，由于缓冲溶液中同时含有较大量的 弱酸(抗碱成分)和共轭碱(抗酸成分) 弱酸(抗碱成分)和共轭碱(抗酸成分)，它们通 过弱酸解离平衡的移动以达到消耗掉外来的少 强酸、强碱，或对抗稍加稀释的作用， 稍加稀释的作用 量强酸、强碱，或对抗稍加稀释的作用，使溶 液的H+离子或 离子浓度没有明显的变化， 液的 离子或OH-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。
缓冲溶液5PPT课件
缓冲溶液
2021/4/8
1
反应条件: pH= 6.5-7.5
M2+ + H2Y → MY + 2H+
起始浓度：0. 010 0.010
0
0 mol/L
反应浓度：0.005 0.005 0.005 0.010 mol/L
pH=－lgCH+ = －lg 0.01 = 2
随着反应的进行，体系的pH值不断减小，超 出反应条件，从而反应无法继续进行。
一般认为pH = pKa 1为缓冲作用的有效区间，
称为缓冲溶液的缓冲范围。不同缓冲系，因各自弱
酸的pK值不同，所以缓冲范围也各不相同。
2021/4/8
16
三、 缓冲溶液的选择和配制
1. 选择合适的缓冲系
当ca= cb时，pH = pKa。选择pKa与所需pH值相等或 相近的共轭酸，可保证有较大的缓冲能力。 例 欲配制pH = 5.0的缓冲溶液
使HB和B-的活度因子受到不同程度的影响，因此缓
冲溶液的pH也随之有微小的改变。
2021/4/8
12
例： 计算0.10mol·L-1NH3 20ml和0.20mol·L-
1NH4Cl 15ml混合溶液的pH值。
解 此混合溶液的缓冲系为NH4+—NH3 ,
查表知pKa(NH4+)＝9.25
代入式(5-15c)得
等式两边各取负对数，则得
pH pK algcB pK algnB
cHB
nHB
cB / cHB — 缓冲比
cB cHB —缓冲溶液的总浓度
2021/4/8
10
pHpKalgcB cH B
1
4-pOH1
4pKbl
2021/4/8
1
反应条件: pH= 6.5-7.5
M2+ + H2Y → MY + 2H+
起始浓度：0. 010 0.010
0
0 mol/L
反应浓度：0.005 0.005 0.005 0.010 mol/L
pH=－lgCH+ = －lg 0.01 = 2
随着反应的进行，体系的pH值不断减小，超 出反应条件，从而反应无法继续进行。
一般认为pH = pKa 1为缓冲作用的有效区间，
称为缓冲溶液的缓冲范围。不同缓冲系，因各自弱
酸的pK值不同，所以缓冲范围也各不相同。
2021/4/8
16
三、 缓冲溶液的选择和配制
1. 选择合适的缓冲系
当ca= cb时，pH = pKa。选择pKa与所需pH值相等或 相近的共轭酸，可保证有较大的缓冲能力。 例 欲配制pH = 5.0的缓冲溶液
使HB和B-的活度因子受到不同程度的影响，因此缓
冲溶液的pH也随之有微小的改变。
2021/4/8
12
例： 计算0.10mol·L-1NH3 20ml和0.20mol·L-
1NH4Cl 15ml混合溶液的pH值。
解 此混合溶液的缓冲系为NH4+—NH3 ,
查表知pKa(NH4+)＝9.25
代入式(5-15c)得
等式两边各取负对数，则得
pH pK algcB pK algnB
cHB
nHB
cB / cHB — 缓冲比
cB cHB —缓冲溶液的总浓度
2021/4/8
10
pHpKalgcB cH B
1
4-pOH1
4pKbl
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。
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
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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。
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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
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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！
16
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13
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碳酸-碳酸氢盐缓冲系
OH _
CO2 + H2O
H2CO3
_
《缓冲溶液》PPT课件
CO2（溶解）+ H2O
K1
K2 H2CO3
H3O+ + HCO3-
CO2(g)(肺)
肾
当 HCO3--CO2 发 生 缓 冲 作 用 时 ， 肺 部 和 肾 脏 的 调节也在起着作用。当体内物质代谢不断生成二
氧化碳、硫酸、磷酸、乳酸、乙酰乙酸等酸性物
质时，HCO3-与H3O+离子结合生成CO2，平衡左 移，H2CO3浓度增大，而HCO3- 浓度降低。此时 可通过加快肺部呼吸吐出CO2，或通过血浆蛋白 质缓冲对和磷酸氢盐缓冲对与其作用，而使CO2 浓度降低；同时肾还可以减少对HCO3-的排泄而 使之得到补偿，以此来恒定血浆的pH 为。
p Hp Ka lgnn((H BB))
……(1) ……(2) ……(3)
例题
与3·H2O混合，求混合后溶液的pH值。
解:
K a ,N H 4 1 .7 1 5 0 － 1 1 4 0 5， p K a ,N H 4 1 4 － 4 .7 5 9 .2 5
pH=pKa +lg[[N NH H +43]]
共轭碱
抗酸作用
以HAc-NaAc缓冲溶液为例（与酸作用）
平衡向左移动
少量H+
HAc + H2O
H3O+ + Ac-
NaAc
抗酸成分
Na+ + Ac-
抗碱作用
以HAc-NaAc缓冲溶液为例（与碱作用）：
平衡向右移动
少量OH-
HAc + H2O
抗碱成分
H3O+ + Ac-
NaAc
Na+ + Ac-
Na-蛋白质- H-蛋白质
医用基础化学 第四章 缓冲溶液(临床)公开课课件
Conjugate base
pKa( at 25℃)
HAc
Ac-
4.76
H2CO3 - NaHCO3
H2CO3
HCO3-
6.35
H3PO4 - NaH2PO4
H3PO4
H2PO4-
2.16
Tris·HCl - Tris
Tris·H+
Tris
7.85
H2C8H4O4 - KHC8H4O4 NH4Cl - NH3
4.1.1The introduction of Buffer Solution and Buffer Process
纯水 （50ml）
0.100mol·L-1 HAc0.100mol·L-1 NaAc
溶液（50ml）
pH=7 pH‵=11
△ pH=4
△ pH=0.01
pH=4.74 pH‵=4.75
CH3NH3+Cl- - CH3NH2 NaH2PO4 - Na2HPO4
H2C8H4O4 HC8H4O4-
NH4+
NH3
CH3NH3+ CH3NH2
H2PO4-
HPO42-
2.89 9.25 10.63 7.21
Tris: Tris(Hydroxymethy)methanamin
NH2 HOH2C C CH2OH
CH2OH
Tris·HCl:
NH2H+.ClHOH2C C CH2OH
CH2OH
缓冲机制(Buffer process)
以HAc—Ac-缓冲系为例：
HAc + H2O
H3O+ + Ac-
当加入少量强酸时消耗掉外来的H3O+，质子转移平衡左移， 而溶液的pH保持基本不变。
大一化学课件 第4章 缓冲溶液
[HAc] 0.3 mol L1 10 mL - 0.1 mol L1 10 mL＝0.1mol L1 20 mL
近似计算：pH
pK a
lg
[Ac - ] [HAc]
4.75 lg
0.05 mol L-1 0.1 mol L-1
＝4.45
准确计算： I 1 cizi 2 0.05mol L1 2
pppHHH pHpppKKKaaapKlglalgg[[[[H[[BHHlBBgBB-B--][]][]]]HBB- ]]
物质的同量离来子表效示应
同同同离离离子子子同效效效离应应应子效应＝＝＝pppK＝KKaaapKlgllaggccccccHBlHHBgBB-BB--
c BVc HVB
物质的量来表示
pH pKa2
lg
n (HPO 42- ) n (H2PO4 )
7.21 lg 1.0mmol 1.0mmol
7.21
4.2.2 缓冲溶液pH计算式的校正
pH
pK a
lg
a[B ] a[ HB]
pK a
lg
[B] (B) [HB] (HB)
pK a
lg
[B] [HB]
lg
(B) (HB)
NaHCO3 – Na2CO3 (HCO3- – CO32-）
H3PO4 – NaH2PO4 – Na2HPO4 (H3PO4 – H2PO4-) (H2PO4- – HPO42-)
因NH4Cl-NH3·H2O缓冲溶液的pH大于7, 所以不能抵 抗少量的强碱。 （ × ）
缓冲溶液就是能抵抗外来酸碱影响，保持pH绝对不变 的溶液。 （ × ）
pH
pK a
lg
[B- ] [HB]
缓冲溶液PPT课件
但缓冲溶液的缓冲作用不是无限的。
2、 缓冲溶液的pH
一、缓冲溶液pH的计算公式 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：
HB + H2O NaB
H3O+ + BNa+ + B-
Ka
{b(H
3O )/b}{b(B{b(HB)/b}
n(B ) n(HB)
缓冲比：
[B- ] [HB]
b(B ) b(HB)
n(B ) n(HB)
由上式可得
缓冲溶液的pH值取决于弱酸的解离常数Ka及
[B]/[HB](缓冲比)。
1、缓冲溶液的pH值首先取决于弱酸的离解常数Ka
值，即主要取决于共轭酸的性质。 Ka值于温度有 关，所以温度对缓冲溶液的pH有影响。主要对Ka
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：
def dnb
V dpH
利用上式可以推导出缓冲容量的计算公式：
2.303
c(HA) c(A ) c(HA) c(A )
与水的KW均有影响。
2、其次取决于缓冲对浓度的比例---缓冲比， 当 pKa一定时，pH值随着缓冲比的改变而改变。缓冲 比为1时，pH = pKa。
3、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。
3、 缓冲容量和缓冲范围
一、缓冲容量 二、影响缓冲容量的因素 三、缓冲范围
2、 缓冲溶液的pH
一、缓冲溶液pH的计算公式 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：
HB + H2O NaB
H3O+ + BNa+ + B-
Ka
{b(H
3O )/b}{b(B{b(HB)/b}
n(B ) n(HB)
缓冲比：
[B- ] [HB]
b(B ) b(HB)
n(B ) n(HB)
由上式可得
缓冲溶液的pH值取决于弱酸的解离常数Ka及
[B]/[HB](缓冲比)。
1、缓冲溶液的pH值首先取决于弱酸的离解常数Ka
值，即主要取决于共轭酸的性质。 Ka值于温度有 关，所以温度对缓冲溶液的pH有影响。主要对Ka
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：
def dnb
V dpH
利用上式可以推导出缓冲容量的计算公式：
2.303
c(HA) c(A ) c(HA) c(A )
与水的KW均有影响。
2、其次取决于缓冲对浓度的比例---缓冲比， 当 pKa一定时，pH值随着缓冲比的改变而改变。缓冲 比为1时，pH = pKa。
3、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。
3、 缓冲容量和缓冲范围
一、缓冲容量 二、影响缓冲容量的因素 三、缓冲范围
医用基础化学课件-第三章--缓冲溶液
正常人血浆pH：
0.024L-m 1 ol pH 6.1 0lg0.001L 2-1m 7.4 o0 l
讨论：
➢ 人体内正常血浆中缓冲能力最强的缓冲系是 HCO3-- CO2(aq)
➢ 正常血浆中HCO3-- CO2(aq)缓冲系的缓冲比为 20:1
➢ HCO3-是血浆中含量最多的抗酸成分，称为碱储
影响缓冲容量的因素
1. 强酸、强碱溶液，浓度越大，缓冲容量越大 2. 总浓度一定时，缓冲比为1:1时，缓冲容量极大 3. 缓冲比一定时，总浓度越大缓冲容量越大 4. 不同的缓冲系，c总相同，β极大相同
例题：
下列溶液β最大的是： A. 1L中含0.06molHAc 与0.03molNaAc B. 1L中含0.05molHAc 与0.04molNaAc C. 1L中含0.02molHAc 与0.07molNaAc D. 1L中含0.01molHAc 与0.08molNaAc
100 mL HAc ~ NaAc pH = 5.00
滴加1ml 1mol·L-1HCl pH=4.98
滴加1ml 1mol ·L-1NaOH pH=5.02
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
缓冲溶液：能够抵抗外来少量强酸、强碱或 稍加稀释而保持pH基本不变的溶液
缓冲作用：缓冲溶液对强酸、强碱或稀释的抵 抗作用
在1L 0.1 mol·L-1 的 HAc 中加入少量固 体NaOH，若溶液体积不变，问总浓度为多 少？随着NaOH的不断加入，该缓冲溶液的 总浓度将如何变化？
二、标准缓冲溶液
溶液
酒石酸氢钾
(KHC4H4O6)
邻苯二甲酸氢钾
(KHC8H4O4)
磷酸盐
(KH2PO4- Na2HPO4)
缓冲溶液的配制(共13张PPT)
(B) NH3-NH4Cl
10 mol·dm-3H3PO4相混合, 溶液的 pH值是多少 ?
体系的PH值基本不变的溶液称缓冲溶液。 测得某一弱酸 ( HA )溶液的 pH=2.
PH＝PK ø酸－㏒（C酸/C碱） 由于C0/ K øa >> 400,且平衡左移，近似得0.
(4)影响对外加酸缓冲能力大小的因素是_______________。
或由弱碱和它的共轭酸所组成，
（2）酸度或碱度和盐的浓度越大，则缓冲能力 强，但在C酸/C碱 的比值为1时，缓冲性能最好。
（3）用水稀释 PH＝PK ø酸－㏒（C酸/C碱）
或 POH＝PK ø碱－㏒（C碱/C酸） PH不变
5、配制缓冲溶液 酸＋共轭碱 ，如： HAc＋NaAc；NH3·H2O+NH4Cl；
反应关系变得：
C酸＝＝0.060 C碱＝＝
PH＝PKa－lg（C酸/C碱） ＝
＝
如果是加强碱0.010mol ，
PH＝PKa－lg（C酸/C碱） ＝4.76- （- 0.17 ）
＝
4、缓冲溶液的特点：
对于 HAc-NaAc 缓冲体系:
（1）PH值或POH值的一般表达式： 平衡时相对浓度 0.
060 C碱＝＝ （2）酸度或碱度和盐的浓度越大，则缓冲能力强，但在C酸/C碱
即[H+]=9.0×10-6 mol·dm-3
电离度 =[H+]/ =9.0×10－6
C0
=9.0×10－3﹪
若不加入NaAc, 得
CH+= 1.3×10－3 = CH+/ C = 1.3﹪ 所以说, 加入 NaAc固体， 由于Ac－的影响使HAc的 缩小了144倍。
二、缓冲溶液的组成和作用
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缓冲溶液课件
【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)
结论：加入NaAc (s)的 那只试管颜色变浅。
弱碱及其弱碱强 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 → OH‾ + Na+ +
在弱酸在及其
弱酸强碱盐
HAc
H+ + Ac‾
的缓冲溶液
中，弱酸根
NaAc → Na+ + Ac‾
离子是抗酸
外加
+
HCl → Cl‾ + H+
p
O
H
=
p
Kb－l
g
c c
碱 盐
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.;
1
2mol/LHCl溶液
演示实验
1
2
纯水+指示剂+2mol/LNaOH溶液
+ +
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。
2. 缓冲溶液的缓冲作用原理 原理
弱酸及其弱酸强 碱盐的缓冲作用
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
大家学习辛苦了，还是要坚持
继续保持安 静
+
纯 水 指 示 剂
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；
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 弱电解质的电离度减小 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。
NH3•H2O
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 溶液的总浓 度要适当: 0.05~0.5mol
/L
3
不能与反应 物或生产物
发生作用
4. 缓冲溶液的pH
酸性缓冲溶液的pH值
pH
=
pK
a－lg
C酸 C盐
同理可推碱性缓冲溶液的pOH值
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 → H+ + Cl‾
+
NH3•H2O
OH‾ + NH4+
NH4Cl → Cl‾ +
外加
NaOH → Na+ +
NH4+
+
OH‾
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。
【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)
结论：加入NaAc (s)的 那只试管颜色变浅。
弱碱及其弱碱强 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 → OH‾ + Na+ +
在弱酸在及其
弱酸强碱盐
HAc
H+ + Ac‾
的缓冲溶液
中，弱酸根
NaAc → Na+ + Ac‾
离子是抗酸
外加
+
HCl → Cl‾ + H+
p
O
H
=
p
Kb－l
g
c c
碱 盐
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.;
1
2mol/LHCl溶液
演示实验
1
2
纯水+指示剂+2mol/LNaOH溶液
+ +
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。
2. 缓冲溶液的缓冲作用原理 原理
弱酸及其弱酸强 碱盐的缓冲作用
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
大家学习辛苦了，还是要坚持
继续保持安 静
+
纯 水 指 示 剂
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；
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 弱电解质的电离度减小 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。
NH3•H2O
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 溶液的总浓 度要适当: 0.05~0.5mol
/L
3
不能与反应 物或生产物
发生作用
4. 缓冲溶液的pH
酸性缓冲溶液的pH值
pH
=
pK
a－lg
C酸 C盐
同理可推碱性缓冲溶液的pOH值
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 → H+ + Cl‾
+
NH3•H2O
OH‾ + NH4+
NH4Cl → Cl‾ +
外加
NaOH → Na+ +
NH4+
+
OH‾
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。