医学基础化学—缓冲溶液_PPT幻灯片

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A + H2O
B
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+ HO3+
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2021/3/7
第一节 缓冲溶液及缓冲作用原理
抗酸时，消耗共轭碱，平衡向左移动，同时产生共 轭酸；抗碱时，消耗共轭酸，平衡向右移动，同时产 生共轭碱。因此，溶液的pH 值保持基本不变。像这种 弱酸及其共轭碱组成的混合液，只要具有足够的浓度 ，就具有缓冲作用。A 称为抗碱成分， B 称为抗酸成 分，这两种成分合称缓冲系（buffer system）或缓冲 对（buffer pair）。
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2021/3/7
第一节 缓冲溶液及缓冲作用原理
3、缓冲系类型 （Composition and Type of buffer solution）
（1）弱酸及其它的共轭碱（盐）组成的缓冲系 [ Weak acid and its
conjugate base (salt)]
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2021/3/7
第一节 缓冲溶液及缓冲作用原理
2、缓冲作用原理
缓冲物质是由一种共轭酸（质子给予体）和相应的共轭碱 （质子接受体）组成的混合物，在溶液中存在着如下的质子转移 平衡：
A + H2O
B + H+
例：
little
large
HAc H+ + Ac-
NaAc = Na+ + Ac- large
第三章 缓冲溶液（Buffer Solution）
主要内容
缓冲溶液的概念和缓冲作用原理 缓冲溶液的pH值 缓冲容量 缓冲溶液配制
缓冲溶液在医学上的应用
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2021/3/7
第一节 缓冲溶液及缓冲作用原理
【内容提要】 一、缓冲溶液的缓冲作用和组成 二、缓冲类型
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2021/3/7
3.2 缓冲溶液的pH 值The pH of Buffer Solution
1、缓冲溶液pH 值的计算公式
（亨德森- 哈塞尔巴赫方程式）
（Henderson Hasselbalch equation）
HA (aq)
H+ (aq) + A- (aq)
[H+][A-] K a = --------------
log
-------[A-]
=
p
K
a
+
log-------[HA]
[base]
pH
=
p
K
a
+
log
--------[acid]
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2021/3/7
第一节 缓冲溶液及缓冲作用原理
（2）加入少量强碱（Adding a small amount of base）
当向混合溶液中加入强碱时，溶液中的OH-浓 度增加， OH-与H3O+ 反应生成H2O，从而使H3O+减 少 ，使平衡向右移动，促使HAc离解生成H3O+ 。与 OH- 反应所消耗的H3O+ 由 HAc离解生成H3O+ 来补充， 达到新的平衡时，HAc 的浓度略有降低， Ac- 离 子的浓度略有升高，而 H3O+ 浓度几乎没有降低， 所以溶液的pH 值基本保持不变。 HAc 叫做抗碱成 分。
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2021/3/7
第一节 缓冲溶液及缓冲作用原理
实验1：25 oC 时，纯水的pH=7.00, 在1L纯水溶液中加入0.01 mol的强酸(HCl)
或0.01mol强碱(NaOH)，溶液的pH发生了显著 变化，改变了5个pH单位。 结论： 纯水易受外加少量强酸或强碱的影响， pH发生显著变化。*
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2021/3/7
第一节 缓冲溶液及缓冲作用原理
（1）加入少量强酸（Adding a small amount of acid）
当向混合溶液中加入强酸时，溶液中的H3O+浓 度增加，但Ac-能接受H3O+ 的质子，转变成HAc ， 使平衡向左移动。由于加入的强酸量比较少，大 量的Ac- 仅少部分与H3O+ 反应，达到新的平衡时， Ac- 的离子略有降低，HAc 分子的浓度略有升 高，而 H+ 浓度几乎没有升高，所以溶液的pH 值基本保持不变。 Ac-叫做抗酸成分。
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2021/3/7
第一节 缓冲溶液及缓冲作用原理
（3）稀释（Dilution）
当缓冲溶液稀释时， H3O+离子的浓度改变不大， 其原因是稀释了共轭酸和共轭碱相同的倍数。
3、缓冲系类型 （Composition and Type of buffer solution）
对于其它类型的缓冲溶液与HAc – NaAc 所组成的缓冲 溶液类似。由一种共轭酸和相应的共轭碱组成的缓冲溶液， 在溶液中都存在着如下的质子转移平衡：
acid salt and its conjugate]
NaHCO3- Na2CO3 ； NaH2PO4-Na2HPO4Z=-1, A--B2
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2021/3/7
第二节 缓冲溶液的pH (The pH of Buffer Solution)
【内容提要】 一、缓冲溶液pH的计算公式 二、缓冲溶液pH的计算
纯水不具有抵抗外加少量强酸或强碱而使 溶液的pH保持基本不变的能力。*
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2021/3/7
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第一节 缓冲溶液及缓冲作用原理
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-NaAc, H2CO3-NaHCO3
Z=0, A0-B-
（ 2）弱减及其它的共轭酸（盐）组成的缓冲系 [Weak base and
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its conjugate base (salt)]
NH3·H2O-NH4Cl， ph-+ NH3 -- ph–NH2 Z=+1, A+-B0 （ 3）多元酸的酸式盐及其它的次级盐组成的缓冲系 [Polyprotic
[HA]
[HA] [H+] = Ka --------
[A-]
[HA] -log [H+] = -log Ka - log-------
[A-]
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2021/3/7
3.2 缓冲溶液的pH 值The pH of Buffer Solution
[HA]
[A-]
pH
=
p
K
a
-