4章-缓冲溶液-医化
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医用化学第二版答案
医用化学第二版答案医用化学第二版答案【篇一：医用化学习题答案】lass=txt>（1）3-甲基-5-炔-1-庚烯（2）（e）-4-溴-3-庚烯（3）1-异丙基-2，4-环己二烯（4）顺-1-甲基-4-叔丁基-环己烷（5）顺-1-苯基-1-丙烯；或（z）-1-苯基-1-丙烯（6）2，6-二甲基萘2、（1）clclclclclclcl（2）2+24oho（3）hbrbr（4）1br+br4、先加入agno3溶液，环己基乙炔与agno3反应生成白色炔银沉淀；再加入溴的四氯化碳溶液，环己基乙烯使其褪色；与br2/febr3加热反应，其中2-环己基丙烷不反应；与kmno4反应，甲苯使溶液褪色。
5、为2coohkmnocoohno2+6、（1）3)223（2）h33)3no23(3)3第八章pp106 2、（1）brhc3h7 r (2)37c2h5 hbrc3h7 s43hohch3r (3)ch3 hclhbrc2h5 (4)hohhohcooh第九章pp1143hohch3s5【篇二：[护理学专科]医用化学习题册答案】ss=txt>专业：层次：无机部分第一章溶液一、是非题（以“＋”表示正确，“－”表示错误填入括号）相等（- ）4．两种等渗溶液以任意比例混合所得溶液在临床上必定是等渗溶液（+ ）5．临床上，渗透浓度高于320 mmol?l-1的溶液称高渗液（+ ）6．在相同温度下，0.3 mol?l-1的葡萄糖溶液与0.3 mol?l-1的蔗糖溶液的渗透压力是相等的（+ ）二、选择题1．使红细胞发生溶血的溶液是（）a．葡萄糖b．naclc．cacl2d．无法比较3．使红细胞发生血栓的溶液是（）a．葡萄糖b．nacl c．cacl2d．无法比较a．葡萄糖b．nacl c．cacl2d．蔗糖三、填充题为___________ kpa，红细胞在该溶液中会产生________现象。
2．产生渗透现象的必需条件是（12渗透方向为。
医用化学-缓冲溶液
缓冲对中的共轭碱发挥了抵抗外来强酸的作用， 因此称为抗酸成分。同理，缓冲对中的共轭酸发 挥了抵抗外来强碱的作用，因此称为抗碱成分。
对溶液进行适当稀释时，溶液的pH基本不变。 由于缓冲溶液中含有大量的抗酸成分和抗碱成分， 而且它们之间又存在质子转移平衡，因此可对抗 外来的少量强酸、强碱，使溶液的pH基本保持不 变。
c( NH 3 H 2 O) 0.10 9 . 25 lg 9.55 c( NH 4 ) 0.050
n( NH 3 )
例3-3 将100 mL 0.10 mol· L-1盐酸加入到300 mL 0.10 mol· L-1氨水中，求混合后溶液的pH， pK NH H = 4.75。 b 2O的 3· 解： HCl + NH3 NH4Cl n( 起始） 100×0.10 300×0.10 0 n( 剩余） 0 （300-100）×0.10 100×0.10 n ( HCl ) 由于 n( NH ＞ ，所以加入的 HCl完全与NH3反应生 3) 成NH4Cl，剩余的NH3与生成的NH4Cl组成一对缓 冲对。混合溶液中NH4+和NH3的浓度分别为：
三、缓冲作用原理 HAc和NaAc组成的缓冲体系中，存在下面 的解离式： ① NaAc
溶液中加入少量强酸时
Na+ + Ac-
+
HAc
H+
溶液中存在大量的Ac-，只有少量与H+发生反应， 达到平衡时[Ac-]略有增加，[HAc]略有减少，因 此溶液的pH几乎不变。
② HAc + H2O
H3O+ +通常将这两种成分称为缓冲对或缓冲系。 缓冲对就是共轭酸碱对，其中共轭碱能对抗 外来强酸称为抗酸成分（antacid ingredient），共轭酸能对抗外来强碱称为抗 碱成分（antalkaline ingredient）。
922902-医用化学-第四章 缓冲溶液
3.有一由HAc-NaAc组成的缓冲溶液，若溶液 中c(HAc)＞c(NaAc)，则该缓冲溶液抵抗外 来酸的能力l的0.0015mol/L的MnSO4溶液中，加入 5ml的0.15mol/L氨水，能否生成Mn(OH)2沉淀？ 如在上述MnSO4溶液中先加入0.535g固体NH4Cl， 然后再加5ml的0.15mol/L氨水，是否还能生成 Mn(OH)2沉淀？
例：欲配制pH = 9.0的缓冲溶液 应选择NH3-NH4Cl体系, pKb = 4.74, pKa = 9.26
2.配制的缓冲溶液的总浓度要适当，总浓度太 低缓冲容量过小，总浓度太高，离子强度太大 或渗透压力过高而不适用也会造成试剂的浪费。 所以通常选用总浓度在0.05～0.2mol·L-1范围之 内。
3.计算所需缓冲系的量 通常使用相同浓度的弱酸及其共轭碱。
医学上广泛使用的缓冲溶液的配方列于表4－5 和表4－6，以便参考。
例:欲配置250ml的pH＝5.00的缓冲溶液，应在 125ml浓度为1.0mol/L的NaAC溶液中加入浓度 为6.0mol/L的HAC和H2O各多少ml。
（已知：Ka=1.8×10－5）
第二节 缓冲溶液的pH计算
缓冲溶液pH值的计算（弱酸弱碱同离子效应） 弱酸及其共轭碱：[H+]=Kac酸/c共轭碱 弱碱及其共轭酸： [OH-]=Kbc碱/c共轭酸
例：现有1.0L的缓冲溶液，内含0.01mol的 HAc和0.03mol的NaAc，计算该缓冲溶液 的pH。已知Ka(HAc)=1.75×10-5。 [H+]=Kac酸/c共轭碱
已知：Mn(OH)2的KSP=410-14， NH4Cl的分子量=53.5，氨水的Kb=1.810-5
CO2（溶解）+H2O H2CO3 H+ + HCO3-
例：欲配制pH = 9.0的缓冲溶液 应选择NH3-NH4Cl体系, pKb = 4.74, pKa = 9.26
2.配制的缓冲溶液的总浓度要适当，总浓度太 低缓冲容量过小，总浓度太高，离子强度太大 或渗透压力过高而不适用也会造成试剂的浪费。 所以通常选用总浓度在0.05～0.2mol·L-1范围之 内。
3.计算所需缓冲系的量 通常使用相同浓度的弱酸及其共轭碱。
医学上广泛使用的缓冲溶液的配方列于表4－5 和表4－6，以便参考。
例:欲配置250ml的pH＝5.00的缓冲溶液，应在 125ml浓度为1.0mol/L的NaAC溶液中加入浓度 为6.0mol/L的HAC和H2O各多少ml。
（已知：Ka=1.8×10－5）
第二节 缓冲溶液的pH计算
缓冲溶液pH值的计算（弱酸弱碱同离子效应） 弱酸及其共轭碱：[H+]=Kac酸/c共轭碱 弱碱及其共轭酸： [OH-]=Kbc碱/c共轭酸
例：现有1.0L的缓冲溶液，内含0.01mol的 HAc和0.03mol的NaAc，计算该缓冲溶液 的pH。已知Ka(HAc)=1.75×10-5。 [H+]=Kac酸/c共轭碱
已知：Mn(OH)2的KSP=410-14， NH4Cl的分子量=53.5，氨水的Kb=1.810-5
CO2（溶解）+H2O H2CO3 H+ + HCO3-
第04章 缓冲溶液
表4-2 稀释值ΔpH1/2(pH单位) C总 (mo1· -1) L 0.1 0.05 0.025 z＝0 (如HAc-Ac-) 0.028 0.023 0.019 z＝+1 (如NH4+-NH3) -0.025 -0.023 -0.019 z＝-1 (如H2P04--HPO420.105 0.096 0.082
1.缓冲溶液的总浓度愈大，其β值愈大。图4-1中曲线(2) 和(3)表明在HAc-Ac-缓冲系中，总浓度增大一倍，缓冲容 量也增大一倍。 2. 同一缓冲系的缓冲溶液，缓冲比愈接近1，缓冲容量 愈大。 3. 强酸或强碱溶液虽然不属于所讨论的缓冲溶液类型， 但它们的缓冲能力很强。这是由于它们的溶液中[H+]或 [OH-]本来就很高，即使加入的强酸或强碱的物质的量是 微小的，pH值不会发生明显的改变。它们的曲线(1)和曲 线(6)形状上没有极大值。 3. 最大缓冲容量 缓冲比等于1(即pH＝pKa)时，缓冲容量最大，用β极大 表示，如(2)~(5)等曲线的极大值。
1.69
同 时 有 c(HAc)+c(Ac-) ＝ 0.10mol·L-1, 故 得 c(HAc) ＝ 0.067mol·L-1; c(Ac-)＝0.033mol·L-1 代 入 式 (4.8) ， 得 β ＝ 2.303×0.067×0.033 / 0.10 ＝0.051(mol·L-1· -1) pH
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 1. 缓冲作用。 2. 缓冲溶液的组成：缓冲系或缓冲对 3. 缓冲溶液的组成
二、缓冲机制
第二节 缓冲溶液的pH
一、缓冲溶液pH的计算公式
1. Henderson—Hasselbalch方程式 2. 缓冲溶液的稀释值
药学专科自考-酸碱平衡的缓冲溶液
实
100 mL HCl 1mol·L-1HCl pH=2.00 滴加1ml 1mol · L-1NaOH pH=12.00 滴加1ml 1mol·L-1HCl pH=4.98 滴加1ml 1mol · L-1NaOH
100 mL HAc ~ NaAc pH = 5.00
pH＝9.17
缓冲能力与总浓度的关系
缓冲溶液总浓度 (c总) c总 = ca+cb
对于同一缓冲对组成的缓冲溶液，当缓冲比一定时， 缓冲溶液的总浓度越大，溶液中抗酸抗碱成分越多，缓 冲能力越大。
缓冲能力与缓冲比的关系 对于同一缓冲对组成的缓冲溶液，当缓冲溶液的总 浓度一定时，缓冲比越接近1，缓冲容量越大；缓冲比等 于1时，缓冲能力最大。
（一）缓冲公式
HB + H 2O H 3O + + B-
NaB
[H 3O ] K a
Na＋
[ HB ] [B ]
＋
B-
缓冲比
[B ] [共轭碱] pH pK a lg pK a lg [HB ] [共轭酸]
缓冲溶液的pH计算式，或称亨德生公式
[B ] pH pK a lg [ HB ]
配制外，还可选用弱酸与强碱或弱碱与强酸进行
配制。弱酸或弱碱的物质的量一定要大于强碱或 强酸的物质的量，根据二者之间的化学反应，计 算出剩余的弱酸或弱碱的物质的量及生成的共轭 碱或共轭酸的物质的量。
例 欲配制pH为 5.05的缓冲溶液500 ml，计算应向100ml 0.20 mol/L NaOH溶液中加入0.20 mol/L HAc溶液的体积，已 知HAc的pKa = 4.75。
加入HCl后，
na=0.020 +1.0×10‾3=0.021（mol） nb=0.030－1.0×10‾3=0.029（mol）
第4章 缓冲溶液
缓冲溶液pH的计算
例 将20 mL 0.10 mol· -1 的 H3PO4溶液与 30 mL L 0.10 mol· -1 的 NaOH溶液混合，求所得缓冲溶 L 液的pH=？( pKa1=2.16, pKa2=7.21, pKa3=12.32 )
解: 反应后 H3PO4 0 NaH2PO4 反应前 反应后 2.0 mmol 1.0 mmol + NaOH 1.0 mmol + NaOH 1.0 mmol 0
1
分子分母同乘 ([HB]+[B-])
分子分母同除[HB-]
4.3.2 缓冲比与最大缓冲容量βmax
1 2.303 c总 [B ] [HB] 1 [HB ] 1 [B ] 缓冲比等于1时， 1
2.303
lg i Azi
2
I
实际应用中，常用pH计测量缓冲溶液pH值， 然后滴加少量强酸强碱加以调节。
不同I和z时缓冲溶液的校正因数（20oC）
I 0.01 0.05 z = +1 +0.04 +0.08 z=0 -0.04 -0.08 z = -1 -0.13 -0.25 z = -2 -0.22 -0.42
第四章 缓冲溶液
Buffer Solution
本章要点
缓冲溶液的组成及作用机理
缓冲容量
缓冲溶液pH值计算
缓冲溶液的应用
4.1缓冲溶液及缓冲机制
实验现象： 向1.8×10－5mol/LHCl 溶液中(pH=4.74)中加入少 量酸或碱，pH值会发生显
著变化；
向HAc-NaAc混合液中 加入少量酸或碱，溶液的 pH值几乎不变。
无机化学第四章 缓冲溶液
H+ + Ac-
0
0.1
x 0.1+x
Ka
0.1 (0.2 (00.1.1 )x0).1x 0.02.1x0.2 0.1 0.10.1 x 0.1 0.1
Ka
[H]ຫໍສະໝຸດ KacHAC cAC
例：现有1.0L的缓冲溶液，内含0.01mol的
HAc和0.03mol的NaAc，计算该缓冲溶液的
pH。已知Ka(HAc)=1.75×10-5。
[H+ ]=Ka
c酸 c共轭碱
1.75105
0.01 0.03
例：现有1.0L的缓冲溶液，内含0.05mol的
NH3和0.04mol的NH4Cl，计算该缓冲溶液的 pH。已知Kb(NH3)=1.75×10-5
[OH- ]=Kb
c碱 c共轭酸
[H+ ]=Ka
c酸 c共轭碱
通过两边同取负对数，得到缓冲溶液的pH计算
以HAc -NaAc体系为例：
HAc
H+ ＋ Ac-
（大）
（小） （大）
（1）若在溶液中加入少量强酸，外来H+将质子 传给Ac- ，平衡左移，溶液的pH保持基本不变。
缓冲体系中的共轭碱发挥抵抗外来强酸的作用， 故称之为缓冲溶液的抗酸成分。
（2）当溶液中加入少量强碱时，H+被OH-消 耗，HAc的解离反应向右移动，补充消耗掉的 H+离子。溶液的pH值基本不变。
结论
HAc — NaAc 混合溶液具有抵抗外来少量 强酸、强碱而保持pH基本不变的能力。
一、缓冲溶液的缓冲作用和组成
实验说明：HAc －NaAc混合溶液具有抵 抗外来少量强酸、强碱而保持pH不变的能力。 这种能够抵抗外来少量强酸、强碱或稍加稀释 而保持pH基本不变的溶液称为缓冲溶液。
第四章 缓冲溶液
34
小结：(1)缓冲溶液是一定浓度的 共轭酸和共轭碱的混合液 (2) Ka为共轭酸的酸常数
cB- nB[B-] (3) 或 或 称为 缓冲比 nHB [HB] cHB
(4) 缓冲溶液的pH值主要取决于pKa , 其次是缓冲比。
例：在1L混合液中，含有0.10molHAc 和0.10molNaAc (HAc:pKa=4.76)
+
HAc HAc
大量
平 衡
+ + Ac
大量 基 大量 基 本 本 不 不 变 缓冲溶液中必须存在两个大量、 变 一个平衡。即必须由弱酸或弱碱 及其对应的盐组成。
常见的缓冲对有三种类型 ①弱酸及其对应盐 HAc Ac-
H2CO3 - HCO3②弱碱及其对应盐 NH4+ - NH3
③多元酸的酸式盐及 H2PO4- - HPO42-
-
（1）pH ＝ pKa + lg —— [HB]
[B ]
c（2）pH ＝ pKa + lg ——— c
B HB
n B （3）pH ＝ pKa + lg ——— nHB v B （4）pH ＝ pKa + lg ——— VHB
-
混合后 的浓度 最常用
小结：
(1) 缓冲溶液是一定浓度的
共轭酸和共轭碱的混合液 (2) Ka为共轭酸的酸常数
pKa =pKw-pKb =14-4.75=9.25 n(共轭碱) n(NH3) pH =pKa+lg =pK +lg a n(共轭酸) n(NH4+) -120ml 0.10mol· L =9.25+lg 0.20mol· L-115ml =9.25-0.18
=9.07
第四章缓冲溶液
如计算上节例1中HAc-Ac- 缓冲体系的缓冲容量：
加入0.010 mol HCl时，
n
0.010
0.11
V | pH | 1.0 | 4.66 4.75 |（mol L-1 pH-1）
15
二、影响缓冲容量的因素
1、缓冲溶液的总浓度：c总 = [ A- ] + [ HA ] • 缓冲比一定时，缓冲溶液的总浓度越大，
（1）单位体积缓冲溶液的pH值改变1（dpH＝1）
时所需加入的一元强酸或一元强碱的物质的量。
（2）为正值，越大，缓冲溶液的缓冲能力越强。 （3）的单位：mol L-1 pH-1
14
2、实际工作中常用公式： n
V | pH |
• V 表示缓冲溶液的体积 • n 表示加入的一元强酸或强碱的物质的量 • pH表示缓冲溶液pH值的变化
缓冲容量越大；且缓冲比等于1时，缓冲容量最大(max)
17
3、与pH的关系曲线：
（N冲很能碱1值曲由现（H可，越时aA3能大力）1，线于峰看缓大2O），c）H-力是本体值。此2出冲，N曲当1、曲，， 由 身 系 时、它时a溶缓缓线缓 3A线它且 于 的 不6、们液 冲冲c出冲代最2缓们强 同缓 p4具的 容比、现比H、表大冲也酸 ，冲有量相3总很 不等盐 一 5，都体有（ 出容缓。越同浓低 同于酸峰如代系缓强量冲大时度（和表，
21
例2：欲配制pH5.0缓冲溶液，试计算在50mL 0.1molL-1 HAc溶液中加入0.1 molL-1 NaOH溶液多少毫升?
解：设加入NaOH溶液 x mL。
pH
pK a
lg
n Ac n HAc
pK a
lg
0.1x 0.1 (50 x)
医用化学第4章电解质溶液
（二）一元弱碱
与一元弱酸相似，可以推导出[OH-]
离子浓度的计算公式。 当cB×Kb≥20Kw ，cB/Kb＞500时，
[OH ] c K B b
例6、计算0.10mol/L NH3的pH值。（已知 Kb=1.8×10-5） 解：因为cB×Kb≥20Kw ，cB/Kb＞500，所 以
医学上常用氢离子浓度的负对数值
来表示溶液的酸碱度，即：
pH=-㏒[H3O+]
∵水溶液中：[H3O+][OH-] =1.0×10-14 ∴pH+pOH=14
pH=7，溶液呈中性 pH>7，溶液呈碱性 pH<7，溶液呈酸性 pH值越小，溶液酸性越强；pH值越 大，溶液碱性越强
·
·当溶液中的[H3O+]或[OH-]大于 1mol/L时，仍以其浓度表示溶液的 酸碱度
CN- + H2O NH3 + H2O
H+3O + HCO3HCN + OHNH4+ + OH-
17
HA + H2O
A- + H3O+
[A-] [H3O+] Ki= [ HA ] [H O] 2
ka=
[A-] [H3O+] [ HA ]
B- + H2O
HB + OH[ B- ]
18
kb=
[HB] [OH-]
α＜100%。
4
一、Debye-Hü ckel 理论要点
1、强电解质在水中全部解离
5
2、离子间通过静电引力相互作用，每
个离子都被周围带相反电荷的离子包围， 形成离子氛（ion atmosphere),此外，还可 能：离子对.
第四章 缓冲溶液
0.1mol/L NaAc + 0.1mol/L HAc 缓冲液： 加入0.05ml 1mol/LNaOH pH=4.75 50ml缓冲液 加入0.05ml 1mol/LHCl pH=4.74 pH=4.75
加入0.05ml 1mol/LHCl
pH=3
1.缓冲溶液的概念 能抵抗外来少量强酸、强碱或稍加 稀释，而能保持其pH基本不变的溶液， 称为缓冲溶液（buffer solution）。 缓冲溶液对强酸、强碱或稀释的抵抗作 用称为缓冲作用（buffer action）。
3NaOH+H3PO4 Na3PO4+3H2O
Na3PO4
二. 缓冲机制（机理）
HAc+H2O NaAc H3O +Ac Na +Ac + + H
+ + -
平衡左移 H+没有明显升高 Ac-消耗了一些 HAc增加了一些 Ac-抗酸成分
HAc
NaAc HAc+H2O
Na +Ac
+
+
-
平衡右移 补充消耗的H3O+ [H+]没有明显降低
是 否 是 否
5. 0.0010mol/LHAc+0.001mol/LNaAc 否 6. 0.0125mol/LHAc+0.1875mol/LNaAc 否
一般采用如下方法组成缓冲液:
弱酸（碱）（过量）+强碱（酸）
例如：HAc （过量） +NaOH NH3· H2O （过量）+HCl
思考题：
对H3PO4+NaOH分六种情况讨论组成缓冲对 的情况；
β =2.303×
a b
加入0.05ml 1mol/LHCl
pH=3
1.缓冲溶液的概念 能抵抗外来少量强酸、强碱或稍加 稀释，而能保持其pH基本不变的溶液， 称为缓冲溶液（buffer solution）。 缓冲溶液对强酸、强碱或稀释的抵抗作 用称为缓冲作用（buffer action）。
3NaOH+H3PO4 Na3PO4+3H2O
Na3PO4
二. 缓冲机制（机理）
HAc+H2O NaAc H3O +Ac Na +Ac + + H
+ + -
平衡左移 H+没有明显升高 Ac-消耗了一些 HAc增加了一些 Ac-抗酸成分
HAc
NaAc HAc+H2O
Na +Ac
+
+
-
平衡右移 补充消耗的H3O+ [H+]没有明显降低
是 否 是 否
5. 0.0010mol/LHAc+0.001mol/LNaAc 否 6. 0.0125mol/LHAc+0.1875mol/LNaAc 否
一般采用如下方法组成缓冲液:
弱酸（碱）（过量）+强碱（酸）
例如：HAc （过量） +NaOH NH3· H2O （过量）+HCl
思考题：
对H3PO4+NaOH分六种情况讨论组成缓冲对 的情况；
β =2.303×
a b
基础化学第四章(缓冲溶液)8
+2滴1molL-1NaOH pH=7.22
3
pH=7.21
1.缓冲溶液的概念 能抵抗外来少量强酸 强碱 少量强酸、强碱 少量强酸 强碱或稍加 稀释，而能保持其pH基本不变 基本不变的溶液， 基本不变 称为缓冲溶液（buffer solution）。 缓冲溶液（ solution） 缓冲溶液 缓冲溶液对强酸、强碱或稀释的抵抗作 用称为缓冲作用（buffer action）。 缓冲作用（ action） 缓冲作用
1mmolNaOH
0.1m ol/L H Ac 0.1m ol/L N aAc
0.01mol/LHAc 0.01mol/LNaAc
pH1 = pKa = 4.75 0.1×1+1×103 pH2 = pKa + lg 0.1×11×103 pH2 = 4.76 pH = 0.01
pH1 = pKa = 4.75 0.01×1+1×103 pH2 = pKa + lg 0.01×11×103 pH2 = 4.84 pH = 0.09
21
1、缓冲容量(β)定义 使单位体积缓冲溶液的pH改变1个单位 时,所需加入的强酸、强碱的物质的量。 单位：mol/LpH或mmol/LpH 2 2、影响缓冲容量的因素 总浓度c总 c总= [共轭酸] + [共轭碱]， c总↑β↑ 缓冲比， [共轭碱]/ [共轭酸]= b / a a=b时β最大 base acid
8
第二节 缓冲溶液的pH
一、缓冲溶液pH值的计算公式
酸常数 共轭酸 共轭碱
HB -- BpH = pKaθ + lg { [B-]/[HB] } p代表-lg 平衡浓度 如Kaθ =1.76×10-5, pKaθ = -lg(1.76×10-5 ) = 4.75
基础化学第四章 缓冲溶液
解： 25 C 时，Ka (HAc)＝1.8×10-5。 （1）HAc 和 Ac- 的浓度都较大，缓冲溶液的 pH 为： c(Ac ) pH p K θ (HAc) lg a c(HAc)
0.20mol L1 lg1.8 105 lg 5.05 1 0.10mol L （2）加入 10 mL 0.10 mol· -1 HCl 溶液后，HAc L 和 Ac- 的浓度分别为：
c(共轭酸)+c(共轭碱)
c(共轭碱) c(共轭酸)
缓冲溶液的缓冲比
说明：公式的其它形式
n(共轭碱)/V n(共轭碱) θ pH pK (HA) lg =pK a (HA) lg n(共轭酸)/V n(共轭酸)
θ a
1
2
n(共轭碱)/V pH pK (HA) lg n(共轭酸)/V
HAc 和 Ac- 的浓度都比较大，缓冲溶液的pH为：
0.19mol L1 pH lg1.8 10 5 lg 5.11 1 0.082mol L
加入 10 mL 0.10 mol· -1 NaOH 溶液后， 溶液的 L pH由5.05升高到5.11，仅增大了0.06，表明缓冲溶液 具有抵抗少量强碱的能力。
θ a
c(共轭碱)V(共轭碱)/V总 =pK (HA) lg c(共轭酸)V(共轭酸)/V总
θ a
c(共轭酸)=c(共轭碱)
V(共轭碱) pK (HA) lg V(共轭酸)
θ a
例 25 C 时，1.0 L HAc-NaAc 缓冲溶液中含有 0.10 mol HAc 和 0.20 mol NaAc。 （1）计算此缓冲溶液的 pH； （2）向100mL该缓冲溶液中加入10mL0.10mol· -1 L HCl 溶液后，计算缓冲溶液的 pH； （3）向100mL该缓冲溶液中加入10mL0.10mol· -1 L NaOH 溶液后，计算缓冲溶液的 pH； （4）向100mL该缓冲溶液中加入 1L水稀释后，计 算缓冲溶液的 pH。
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。
04缓冲溶液
(1)Ac-(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*。
抗酸机制 Anti-Acid Mechanism
NaAc
Na+ 平衡向左移动 + HAc(大量) H+ ＋ Ac-(大量)
少量HCl
H+
抗碱机制 Anti-Base Mechanism
平衡向右移动
NaAc Na+ + Ac-(大量)
c(共轭碱 ) pK a lg c(共轭酸)
若缓冲溶液的体积以V 表示，则
n( HB ) c(HB ) V n(B ) 式(4.3)可改写为: pH pK a lg n( HB ) [B ] c(B ) n(B ) 缓冲比： [HB] c( HB ) n( HB )
(一) 缓冲溶液(buffer solution): 能抵抗外来少量强酸、强碱或稍加稀释，而 保持其pH值基本不变的溶液。
(二) 缓冲作用(buffer action)： 缓冲溶液对强酸、强碱或稀释的抵抗作用。 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。 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。
HAc(大量)
少量NaOH
H+ ＋ + OHH2O
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)，它们通 过弱酸解离平衡的移动以达到消耗掉外来的少 量强酸、强碱，或对抗稍加稀释的作用，使溶
液的H+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。
但缓冲溶液的缓冲作用不是无限的。
这个溶液是否缓冲溶液？
HAc + NaOH
医药领域缓冲溶液应用研究-医药卫生论文-医学论文
医药领域缓冲溶液应用研究-医药卫生论文-医学论文——文章均为WORD文档，下载后可直接编辑使用亦可打印——摘要:缓冲溶液在医学和药学领域中都具有非常重要的作用。
结合实际，报告了缓冲溶液在医学检测、医用标本保存、药物保存、药效控制等方面的应用现状，为医药领域的学习者们更好地了解和应用缓冲溶液提供参考。
关键词:缓冲溶液;医学领域;药学领域;应用引言酸碱缓冲溶液是指能够抵抗外来少量酸、碱和水的稀释作用而保持本身pH值基本不变的溶液。
缓冲溶液在生产实践、分析化验、实验室操作中都有广泛的应用。
生物体正常生理环境的维持需要正常的酸碱度范围，药物在生物体系内发挥药效也需要合理范围的酸碱度环境，因此与生物体息息相关的医学与药学领域的许多方面都有缓冲溶液的存在。
随着科学技术的不断发展，缓冲溶液在医药领域的应用越来越广泛，发挥着不可替代的作用。
1缓冲溶液在医学领域的应用1.1缓冲溶液在医学检验方面的应用医学检验是辅助临床医学的一门重要科学。
缓冲溶液可以增强检测试剂的稳定性，从而提高医学检测的准确度。
卡马西平被公认是治疗儿童癫痫的一线用药。
监测卡马西平的血药浓度可以保证临床用药安全。
使用含小牛γ蛋白的磷酸盐缓冲溶液稀释卡马西平待测血样，采用荧光偏振免疫法(TDX)，对卡马西平的血药浓度进行测定，测试结果有效可信［1］。
磷酸盐缓冲溶液通常由钠、钾的磷酸二氢盐和磷酸一氢盐按照一定浓度比配制而成，溶液中的平衡体系以H2PO－4+H2O HPO2－4+H3O+平衡移动体系为主，其有效pH值范围一般为6.2～8.2。
小牛γ球蛋白的直接接触环境为牛的血浆，牛的血液pH 值多在7.3～7.5［2］。
磷酸盐缓冲溶液缓冲能力强，可抵抗空气中的CO2等气体对实验的干扰，使实验过程中小牛γ蛋白试液的pH值基本不变。
同时，磷酸盐缓冲溶液提供中性或近中性环境，使小牛γ球蛋白保持最佳的生理活性，有利于小牛γ球蛋白与药物充分结合，提高了检测的准确度。
医用化学--盐的水解和缓冲溶液(1)
二、盐水解的主要类型
• 盐类可看作是由相应的酸和碱作用所生成的，由于生成盐的酸和 碱的强弱不同，水解的类型分为：弱酸强碱盐和强酸弱碱盐。 • 弱酸强碱盐：由弱酸与强碱作用生成的盐。如
• •
醋酸钠、碳酸钠、碳酸氢钠 氯化铵、磷酸铵、硝酸铵
• 强酸弱碱盐：由强酸与弱碱作用生成的盐。如
• 1、弱酸强碱盐的水解 • CH3COONa的水解。 • CH3COONa = CH3COO- + Na+
二、缓冲溶液的组成
• 缓冲溶液之所以具有缓冲作用，是由于在缓冲溶液中同 时含有足量的能对抗外来少量碱的抗碱成分和对抗少量 酸的抗酸成分。
• 通常把这两种成分称为缓冲对或缓冲系。
常用缓冲对主要有三种类型：
1、弱酸及其对应盐
抗碱成分 —— 抗酸成分 CH3COOH —— CH3COONa H2CO3 —— NaHCO3 血液中缓冲能力最大、浓度最高的缓冲对，
NaHCO3 NaCl CuSO4 CH3COONa NH4NO3
• 3、判断下列盐溶液的酸碱性。 • Na2CO3 NH4Cl • 4、血液中缓冲能力最大的缓冲对是什么？
按照酸碱强弱，盐分4类：
强酸强碱形成的盐： Na Cl Na2SO4…………
MgCO3…….. NaH CO3…….. Al（NO3）3 …… 弱酸: H2CO3 CH3COOH 弱碱： NH3·H2O 弱酸弱碱形成的盐： NH4HCO3 强碱弱酸形成的盐： K2 CO3 强酸弱碱形成的盐： FeCl3 强酸：HCl H2SO4 HNO3 ; 强碱：NaOH KOH Ca(OH)2;
课堂练习
1、缓冲作用是指溶液能对抗外来少量________而保持溶液PH几 乎不变的作用。
医学基础化学-第4章缓冲溶液
03
这种能抵抗外来少量强酸、强碱或稍加稀释，而保持其 pH值基本不变的溶液称为缓冲溶液（buffer solution）。其抵抗作用称为缓冲作用（buffer action）。 缓冲溶液在化学和生物医学系统中占有重要地位。
思考：
按酸碱质子理论，什么样的溶液具有这种作用呢？
缓冲溶液的定义
缓冲溶液的组成
成人胃液 0.9 ~ 1.5 婴儿胃液 5.0 柠檬汁 2.4 醋 3.0 葡萄汁 3.2 橙汁 3.5 尿 4.8~8.4 唾液 6.5~7.5 牛奶 6.5 乳 汁 6.0 ~ 6.9 血液、脑脊液 7.35~7.45 眼泪 7.4 胰液 7.5 ~ 8.0 小肠液 ~ 7.6 大肠液 8.3 ~ 8.4
加HCl后
02
根据缓冲机制和平衡移动原理： pH = pKa + lg
pH =
当缓冲溶液中外加少量强酸时： 当缓冲溶液中外加少量强碱时：
pKa + lg
[共轭碱][酸]外加 [共轭酸]+[酸]外加 [共轭碱]+[碱]外加 [共轭酸][碱]外加
讨论：
上述计算缓冲溶液pH值的公式是否准确、严谨？计算值与pH计的实验测量值是否吻合？影响因素有哪些？
单位：mol • L–1 • pH–1
= 2.303 {[HB]/([HB]＋[B–])} {[B–]/([HB]＋[B–])} c总
二、影响缓冲容量的因素
缓冲比，即[B–] / [HB] ；
缓冲溶液的总浓度，即[B–] + [HB] 。
最大
1、缓冲比对缓冲容量的影响
当总浓度一定时：
cB–
两性物质
较浓的强酸或强碱
足够浓度的共轭酸碱对的两种物质，合称为缓冲系（ buffer system）或缓冲对（buffer pair）。——本章主要介绍对象
这种能抵抗外来少量强酸、强碱或稍加稀释，而保持其 pH值基本不变的溶液称为缓冲溶液（buffer solution）。其抵抗作用称为缓冲作用（buffer action）。 缓冲溶液在化学和生物医学系统中占有重要地位。
思考：
按酸碱质子理论，什么样的溶液具有这种作用呢？
缓冲溶液的定义
缓冲溶液的组成
成人胃液 0.9 ~ 1.5 婴儿胃液 5.0 柠檬汁 2.4 醋 3.0 葡萄汁 3.2 橙汁 3.5 尿 4.8~8.4 唾液 6.5~7.5 牛奶 6.5 乳 汁 6.0 ~ 6.9 血液、脑脊液 7.35~7.45 眼泪 7.4 胰液 7.5 ~ 8.0 小肠液 ~ 7.6 大肠液 8.3 ~ 8.4
加HCl后
02
根据缓冲机制和平衡移动原理： pH = pKa + lg
pH =
当缓冲溶液中外加少量强酸时： 当缓冲溶液中外加少量强碱时：
pKa + lg
[共轭碱][酸]外加 [共轭酸]+[酸]外加 [共轭碱]+[碱]外加 [共轭酸][碱]外加
讨论：
上述计算缓冲溶液pH值的公式是否准确、严谨？计算值与pH计的实验测量值是否吻合？影响因素有哪些？
单位：mol • L–1 • pH–1
= 2.303 {[HB]/([HB]＋[B–])} {[B–]/([HB]＋[B–])} c总
二、影响缓冲容量的因素
缓冲比，即[B–] / [HB] ；
缓冲溶液的总浓度，即[B–] + [HB] 。
最大
1、缓冲比对缓冲容量的影响
当总浓度一定时：
cB–
两性物质
较浓的强酸或强碱
足够浓度的共轭酸碱对的两种物质，合称为缓冲系（ buffer system）或缓冲对（buffer pair）。——本章主要介绍对象
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原因：多种缓冲系，以及在肾、肺共同协调作用
基础化学（第9版）
第五节 血液中的缓冲系
• 碳酸缓冲系，维持血液pH的正常起主要作用。
• CO2溶于血液生成的H2CO3 ， 与HCO3- 达成平衡：
CO2(溶解)+H2O(l)
H2CO3(aq)
H+(aq) + HCO3-(aq)
• 正常人，[HCO3-]=24mmol·L-1 ，[CO2 (aq)] =1.2mmol·L-1。 37℃时，血浆中 I=0.16mol.kg-1，经校正后， pKa′ =6.10，
解 H3Cit的pKa1=3.13、pKa2=4.76、pKa3=6.40。
过量H2Cit-与OH-反应：
H2Cit-(aq) + OH-(aq)
HCit2-(aq) + H2O(l)
剩余的H2Cit-与生成的HCit2-组成缓冲系
c(H2Cit-) = 0.025 mol·L-1
基础化学（第9版）
第四节 缓冲溶液的配制
基础化学（第9版）
（二）常用配制方法
1. 常用同浓度的共轭酸碱溶液配制。 2. 可采用过量弱酸（碱）与强碱（酸）反应，
如 HAc (过量) + NaOH ═ NaAc + H2O(l) 优点： HCl 和 NaOH 溶液为常备试剂，容易获得。 弱酸或弱碱的浓度即缓冲系的总浓度。 在pH计监控下，滴加强碱/酸校正。
第二节
缓冲溶液pH的计算
基础化学（第9版）
第二节 缓冲溶液pH的计算
一、缓冲溶液pH的近似计算公式
1. Henderson-Hasselbalch方程式
HB — B- 组成的缓冲溶液：
HB + H2O
H3O+ + B-
Ka
[H 3O ][B ] [HB]
[H3O+] = Ka
[HB] [B-]
缓冲溶液失去缓冲能力。 ● 缓冲能力的大小用缓冲容量 β 衡量。 ● 缓冲容量：单位体积缓冲溶液的pH值发生一定变化时，
所需加入的强酸或强碱的物质的量。
d na(b)
V dpH
β 愈大，说明缓冲溶液的缓冲作用能力愈强。
基础化学（第9版）
第三节 缓冲容量及缓冲范围
缓冲容量与pH的关系
（1）HCl+KCl （2）0.1 mol·L-1 HAc+NaOH （3）0.2 mol·L-1 HAc+NaOH （4）0.05 mol·L-1 KH2PO4+NaOH （5）0.05 mol·L-1 H2BO3+NaOH （6）NaOH+KCl
第三节 缓冲容量及缓冲范围
减小 max 减小
缓冲比： 1
1
10
10
1
1
pH : pH pKa -1
pH pKa
pH pKa 1
pH=pKa±1 称为有效缓冲范围。
第四节
缓冲溶液的配制
基础化学（第9版）
第四节 缓冲溶液的配制
一、缓冲溶液的配制方法 （一）配制原则和步骤
饱和，25℃
KHC8H4O4
0.05
KH2PO4 Na2HPO4
0.025，0.025
KH2PO4 Na2HPO4
0.008695，0.03043
Na2B4O7·10H2O （硼砂）
0.01
pH(25℃) 3.557 4.008 6.865 7.413 9.180
第五节
血液中的缓冲系
基础化学（第9版）
熟悉
缓冲溶液的配制原则、方法和步骤；血液中的主要 缓冲系及其在稳定血液pH过程中的作用。
了解
标准缓冲溶液的组成和医学上常用缓冲溶液。
第一节
缓冲溶液及缓冲机制
基础化学（第9版）
第一节 缓冲溶液及缓冲机制
一、缓冲溶液及其缓冲机制
1.0mL 1mol L-1 HCl
HCl
1mol L-1
HAc+NaAc
c(HCit2-) = 0.050 mol·L-1 / 2 = 0.025 mol·L-1
pH
pKa2
lg
c(HCit 2 ) c(H2Cit )
4.76 lg
0.025mol L1 0.025mol L1
4.76
基础化学（第9版）
第二节 缓冲溶液pH的计算
浓度相同的NH3·H2O（pKb=4.75）和NH4Cl，按下列哪种比 例混合，得pH=9.25的缓冲溶液？
基础化学（第9版）
第一节 缓冲溶液及缓冲机制
二．缓冲溶液的组成
• 组成：HAc — NaAc 共轭酸碱对
NH4Cl —— NH3.H2O NaH2PO4 —— Na2HPO4 Tris.HCl —— Tris
缓冲系(buffer system) 缓冲对(buffer pair)
基础化学（第9版）
1．选择合适的缓冲系 （1）pH在pKa±1缓冲范围内并尽量接近弱酸pKa。 （2）缓冲系的物质必须对主反应无干扰。
2．缓冲溶液的总浓度要适当 一般总浓度：0.05～0.2mol·L-1。
3．计算所需缓冲系的量：根据Henderson-Hasselbalch方程计算。
4．校正： 需在pH计监控下，对所配缓冲溶液的pH进行校正。
基础化学（第9版）
第三节 缓冲容量及缓冲范围
缓冲容量与总浓度和缓冲比有关。 总浓度的影响： 当缓冲比一定时，c总愈大，β 愈大。
通常c总在 0.05～0.2 mol·L-1之间。 缓冲比的影响：当c总一定时，缓冲比愈接近1，β 愈大。
缓冲比=1时， β 有最大值。
基础化学（第9版）
三、缓冲范围
0.55
则 ： V(Ac-) = 355mL V(HAc)=1000mL - 355mL= 645mL
基础化学（第9版）
第四节 缓冲溶液的配制
• 医学上常用的缓冲系要求： pH，I，cos
• 常用NaCl来调节 • 表4-3 Tris -Tris·HCl组成的缓冲系
Tris __Tris·HCl
Tris 三(羟甲基)甲胺 (HOCH2)3CNH2
(HOCH2)3CNH2 __ (HOCH2)3CNH2·HCl
基础化学（第9版）
第四节 缓冲溶液的配制
二、标准缓冲溶液
校准pH计
酒石酸氢钾 KHC4H4O6 HC4H4O6-
磷苯二甲酸氢钾 KHC8H4O4
溶液
浓度 / mol·L-1
KHC4H4O6 （酒石酸氢钾）
A、NH4Cl:NH3·H2O=1:2 B、NH4Cl:NH3·H2O=2:1 C、NH4Cl:NH3·H2O=3:1 DD 、NH4Cl:NH3·H2O=1:1
第三节
缓冲容量及缓冲范围
基础化学（第9版）
第三节 缓冲容量及缓冲范围
一、缓冲容量 ● 缓冲溶液的缓冲能力是有限的。当加入过量的强酸或强碱，
第一节 缓冲溶液及缓冲机制
组成示意图
共轭酸
HAc
NH4+ H2PO4-
共轭碱
Ac-
NH3 HPO42-
抗碱成分
缓冲系
抗酸成分
基础化学（第9版）
第一节 缓冲溶液及缓冲机制
常见的缓冲系
缓冲系
HAc-NaAc
H2CO3-NaHCO3 H3PO4-NaH2PO4
Tris·HCl -Tris
H2C8H4O4- KHC8H4O4 NH4Cl - NH3
5.00 100mL 5.00
pH 2.00
-3.00
pH 4.98
-0.02
基础化学（第9版）
第一节 缓冲溶液及缓冲机制
一、缓冲溶液及其缓冲机制
1. 缓冲溶液（buffer solution） 能够抵抗外来或自身化学反应产生的少量强酸、强碱， 或适当稀释时，保持其pH基本不变。
2. 缓冲作用（buffer action） 缓冲溶液对强酸、强碱或稀释的抵抗作用。
基础化学（第9版）
第一节 缓冲溶液及缓冲机制
3. 缓冲机制 以HAc—Ac-体系为例
2H2O
外加 NaOH
HAc + H2O
抗碱成分
NaAc
外加
HCl
OH- + Na+ +
H3O+ + AcNa+ + Ac+ Cl- + H+
抗酸成分
基础化学（第9版）
示意图:
第一节 缓冲溶液及缓冲机制
Ac- HAc H3O+ Ac- HAc OH- Ac- HAc
pH
pKa
lg
c( B- ) c(HB)
● c = n/V，
pH
pKa
lg n(B-) n(HB)
（同一溶液）
● 若用同浓度的共 轭酸碱溶液配制
pH
pKa
lg V (B-) V (HB)
c(B-) = c(HB)
基础化学（第9版）
第二节 缓冲溶液pH的计算
3. 公式的意义
pH
pH
pKa
lg V (B-) V (HB)
基础化学（第9版）
第四节 缓冲溶液的配制
设 V(NaAc) ， V(HAc) = 1000 - V(NaAc)
V (Ac ) pH pK a lg V (H A c)
4.50
4.756
lg
V 1000
(Ac ) V (Ac
)
V (Ac ) 1000 V (Ac )
基础化学（第9版）
第五节 血液中的缓冲系
• 碳酸缓冲系，维持血液pH的正常起主要作用。
• CO2溶于血液生成的H2CO3 ， 与HCO3- 达成平衡：
CO2(溶解)+H2O(l)
H2CO3(aq)
H+(aq) + HCO3-(aq)
• 正常人，[HCO3-]=24mmol·L-1 ，[CO2 (aq)] =1.2mmol·L-1。 37℃时，血浆中 I=0.16mol.kg-1，经校正后， pKa′ =6.10，
解 H3Cit的pKa1=3.13、pKa2=4.76、pKa3=6.40。
过量H2Cit-与OH-反应：
H2Cit-(aq) + OH-(aq)
HCit2-(aq) + H2O(l)
剩余的H2Cit-与生成的HCit2-组成缓冲系
c(H2Cit-) = 0.025 mol·L-1
基础化学（第9版）
第四节 缓冲溶液的配制
基础化学（第9版）
（二）常用配制方法
1. 常用同浓度的共轭酸碱溶液配制。 2. 可采用过量弱酸（碱）与强碱（酸）反应，
如 HAc (过量) + NaOH ═ NaAc + H2O(l) 优点： HCl 和 NaOH 溶液为常备试剂，容易获得。 弱酸或弱碱的浓度即缓冲系的总浓度。 在pH计监控下，滴加强碱/酸校正。
第二节
缓冲溶液pH的计算
基础化学（第9版）
第二节 缓冲溶液pH的计算
一、缓冲溶液pH的近似计算公式
1. Henderson-Hasselbalch方程式
HB — B- 组成的缓冲溶液：
HB + H2O
H3O+ + B-
Ka
[H 3O ][B ] [HB]
[H3O+] = Ka
[HB] [B-]
缓冲溶液失去缓冲能力。 ● 缓冲能力的大小用缓冲容量 β 衡量。 ● 缓冲容量：单位体积缓冲溶液的pH值发生一定变化时，
所需加入的强酸或强碱的物质的量。
d na(b)
V dpH
β 愈大，说明缓冲溶液的缓冲作用能力愈强。
基础化学（第9版）
第三节 缓冲容量及缓冲范围
缓冲容量与pH的关系
（1）HCl+KCl （2）0.1 mol·L-1 HAc+NaOH （3）0.2 mol·L-1 HAc+NaOH （4）0.05 mol·L-1 KH2PO4+NaOH （5）0.05 mol·L-1 H2BO3+NaOH （6）NaOH+KCl
第三节 缓冲容量及缓冲范围
减小 max 减小
缓冲比： 1
1
10
10
1
1
pH : pH pKa -1
pH pKa
pH pKa 1
pH=pKa±1 称为有效缓冲范围。
第四节
缓冲溶液的配制
基础化学（第9版）
第四节 缓冲溶液的配制
一、缓冲溶液的配制方法 （一）配制原则和步骤
饱和，25℃
KHC8H4O4
0.05
KH2PO4 Na2HPO4
0.025，0.025
KH2PO4 Na2HPO4
0.008695，0.03043
Na2B4O7·10H2O （硼砂）
0.01
pH(25℃) 3.557 4.008 6.865 7.413 9.180
第五节
血液中的缓冲系
基础化学（第9版）
熟悉
缓冲溶液的配制原则、方法和步骤；血液中的主要 缓冲系及其在稳定血液pH过程中的作用。
了解
标准缓冲溶液的组成和医学上常用缓冲溶液。
第一节
缓冲溶液及缓冲机制
基础化学（第9版）
第一节 缓冲溶液及缓冲机制
一、缓冲溶液及其缓冲机制
1.0mL 1mol L-1 HCl
HCl
1mol L-1
HAc+NaAc
c(HCit2-) = 0.050 mol·L-1 / 2 = 0.025 mol·L-1
pH
pKa2
lg
c(HCit 2 ) c(H2Cit )
4.76 lg
0.025mol L1 0.025mol L1
4.76
基础化学（第9版）
第二节 缓冲溶液pH的计算
浓度相同的NH3·H2O（pKb=4.75）和NH4Cl，按下列哪种比 例混合，得pH=9.25的缓冲溶液？
基础化学（第9版）
第一节 缓冲溶液及缓冲机制
二．缓冲溶液的组成
• 组成：HAc — NaAc 共轭酸碱对
NH4Cl —— NH3.H2O NaH2PO4 —— Na2HPO4 Tris.HCl —— Tris
缓冲系(buffer system) 缓冲对(buffer pair)
基础化学（第9版）
1．选择合适的缓冲系 （1）pH在pKa±1缓冲范围内并尽量接近弱酸pKa。 （2）缓冲系的物质必须对主反应无干扰。
2．缓冲溶液的总浓度要适当 一般总浓度：0.05～0.2mol·L-1。
3．计算所需缓冲系的量：根据Henderson-Hasselbalch方程计算。
4．校正： 需在pH计监控下，对所配缓冲溶液的pH进行校正。
基础化学（第9版）
第三节 缓冲容量及缓冲范围
缓冲容量与总浓度和缓冲比有关。 总浓度的影响： 当缓冲比一定时，c总愈大，β 愈大。
通常c总在 0.05～0.2 mol·L-1之间。 缓冲比的影响：当c总一定时，缓冲比愈接近1，β 愈大。
缓冲比=1时， β 有最大值。
基础化学（第9版）
三、缓冲范围
0.55
则 ： V(Ac-) = 355mL V(HAc)=1000mL - 355mL= 645mL
基础化学（第9版）
第四节 缓冲溶液的配制
• 医学上常用的缓冲系要求： pH，I，cos
• 常用NaCl来调节 • 表4-3 Tris -Tris·HCl组成的缓冲系
Tris __Tris·HCl
Tris 三(羟甲基)甲胺 (HOCH2)3CNH2
(HOCH2)3CNH2 __ (HOCH2)3CNH2·HCl
基础化学（第9版）
第四节 缓冲溶液的配制
二、标准缓冲溶液
校准pH计
酒石酸氢钾 KHC4H4O6 HC4H4O6-
磷苯二甲酸氢钾 KHC8H4O4
溶液
浓度 / mol·L-1
KHC4H4O6 （酒石酸氢钾）
A、NH4Cl:NH3·H2O=1:2 B、NH4Cl:NH3·H2O=2:1 C、NH4Cl:NH3·H2O=3:1 DD 、NH4Cl:NH3·H2O=1:1
第三节
缓冲容量及缓冲范围
基础化学（第9版）
第三节 缓冲容量及缓冲范围
一、缓冲容量 ● 缓冲溶液的缓冲能力是有限的。当加入过量的强酸或强碱，
第一节 缓冲溶液及缓冲机制
组成示意图
共轭酸
HAc
NH4+ H2PO4-
共轭碱
Ac-
NH3 HPO42-
抗碱成分
缓冲系
抗酸成分
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第一节 缓冲溶液及缓冲机制
常见的缓冲系
缓冲系
HAc-NaAc
H2CO3-NaHCO3 H3PO4-NaH2PO4
Tris·HCl -Tris
H2C8H4O4- KHC8H4O4 NH4Cl - NH3
5.00 100mL 5.00
pH 2.00
-3.00
pH 4.98
-0.02
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第一节 缓冲溶液及缓冲机制
一、缓冲溶液及其缓冲机制
1. 缓冲溶液（buffer solution） 能够抵抗外来或自身化学反应产生的少量强酸、强碱， 或适当稀释时，保持其pH基本不变。
2. 缓冲作用（buffer action） 缓冲溶液对强酸、强碱或稀释的抵抗作用。
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第一节 缓冲溶液及缓冲机制
3. 缓冲机制 以HAc—Ac-体系为例
2H2O
外加 NaOH
HAc + H2O
抗碱成分
NaAc
外加
HCl
OH- + Na+ +
H3O+ + AcNa+ + Ac+ Cl- + H+
抗酸成分
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示意图:
第一节 缓冲溶液及缓冲机制
Ac- HAc H3O+ Ac- HAc OH- Ac- HAc
pH
pKa
lg
c( B- ) c(HB)
● c = n/V，
pH
pKa
lg n(B-) n(HB)
（同一溶液）
● 若用同浓度的共 轭酸碱溶液配制
pH
pKa
lg V (B-) V (HB)
c(B-) = c(HB)
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第二节 缓冲溶液pH的计算
3. 公式的意义
pH
pH
pKa
lg V (B-) V (HB)
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第四节 缓冲溶液的配制
设 V(NaAc) ， V(HAc) = 1000 - V(NaAc)
V (Ac ) pH pK a lg V (H A c)
4.50
4.756
lg
V 1000
(Ac ) V (Ac
)
V (Ac ) 1000 V (Ac )