第四章缓冲溶液
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因为Ka是常数，且缓冲溶液的C HAc及CNaAc的 比值基本保持不变， 这样，缓冲溶液的pH值 基本保持不变。 既抗碱成分和抗酸成分数量的变化都可以忽 略。
缓冲溶液的抗适当稀释作用
[H＋] ＝ Ka · HAc/ CNaAc C 从公式上看：稀释缓冲溶液时，缓冲溶液 的CHAc/ CNaAc比值保持不变，因此缓冲溶 液的pH值保持不变。 但实际上，稀释缓冲溶液时，缓冲溶液的 离子强度也会减小，对CHAc/ CNaAc比值产 生影响，因此缓冲溶液pH也会少量变化。 若过度稀释缓冲溶液，缓冲溶液将失去缓 冲作用能力，溶液的pH→7
有条件的缓冲溶液pH计算公式的变形
配制缓冲溶液时： pH＝pKa＋lg CB-VB-/ CHBVHB 若以相同体积的VHB与VB－配制缓冲溶液，也 可用共轭酸碱对的原始浓度比表示缓冲溶液pH pH＝pKa＋lg CB-/ CHB 若以相同浓度的CHB与CB－配制缓冲溶液，也 可用体积比表示缓冲溶液pH pH＝pKa＋lg VB-/ VHB
缓冲溶液抗酸作用
当向缓冲溶液中加入少量H＋外时，增加了溶 液的H＋浓度，因为同离子效应的缘故，平衡 被破坏，根据平衡移动原理，平衡向左移动， 以抑制溶液的H＋浓度的变化：
HAc ＋ H2O ⇌ H3O＋ ＋ Ac－ ＋ [H＋]外
因此，实际上是发生以下反应： H＋外＋Ac－＝ HAc 即溶液中大量的抗酸成分Ac－将消耗掉加入 的少量H＋外 [H＋]＝Ka· HAc＋[H＋]外}/{CNaAc－[H＋]外} {C 因为：C HAc≫[H＋]外、 CNaAc≫[H＋]外，
因此，在某些情况下，保持相对恒定的pH， 在科学研究和生命科学中具有重要的意义。 是否存在这样的一类特定的溶液呢？ 答案是肯定的，这就是我们本章将要学习的 缓冲溶液。
掌握内容
弱酸碱在水溶液中的质子转移平衡；同离子 效应；缓冲溶液的作用和组成；缓冲溶液的 作用机制；缓冲溶液pH值的计算；缓冲容量 的概念、影响因素及缓冲范围；缓冲溶液的 配制的方法及计算。
HAc－NaAc缓冲溶液的[H＋]计算
对于HAc－NaAc缓冲溶液： HAc ＋ H2O ⇌ H3O＋ ＋ Ac－ 平衡时 [HAc] [H＋] [Ac－]
平衡表达式： Ka＝[H＋]· －]/[HAc] [Ac 即： [H＋]＝Ka· [HAc]/[Ac－]
缓冲溶液pH计算公式
对于任意缓冲溶液HB－B－ ，其通式为： [H＋] ＝ Ka· [HB]/[B－] 即： pH＝pKa＋lg[B－]/[HB] 或： pH＝pKa＋lg[共轭碱]/[共轭酸] 我们把它称为缓冲溶液pH计算公式，也 称Henderson－Hasselbalch方程式。
缓冲溶液的缓冲作用示意图
HAc－Ac－缓冲溶液的抗酸抗碱机制示意图 HAc＋H2O ⇌ H3O＋＋Ac－ ＋ ＋ OH－ H＋ ⇅ H2O
结论
缓冲溶液通过质子H＋在共轭酸碱对间 的转移来抑制溶液的pH值变化，从而起 到缓冲作用。 共轭碱＋ H＋ ⇌共轭酸
4—2 缓冲溶液的pH值计算
从第一节的实验讨论我们知道，缓冲溶液具有 抵抗外来的少量强酸或强碱的侵入或抵抗适当 稀释而保持溶液pH值基本不变的性质。 在介绍缓冲溶液的缓冲作用机制的时候，我们 实际上就提出了缓冲溶液的pH值计算公式。
因此，实际上是发生以下反应： OH－外＋HAc ＝Ac－ ＋ H2O 即溶液中大量的抗碱成分HAc 将消耗掉加入 的少量 OH－外 [H＋]＝Ka· HAc－[OH－]外}/{CNaAc＋[OH－]外} {C 因为：C HAc≫[H＋]外、 CNaAc≫[H＋]外，
有： [H＋]＝Ka· HAc－[OH－]外}/{CNaAc＋[OH－]外} {C ≈ Ka· HAc/CNaAc C
缓冲溶液pH的影响因素
pH＝pKa＋lg CB-/ CHB
说明缓冲溶液pH值主要取决于弱酸的解离 常数Ka 及缓冲比CB-/ CHB ，因Ka受温度影 响，缓冲溶液pH值也与温度有关。 缓冲比CB-/ CHB的影响由于对数关系将缓 冲比变化的影响减小了，因此决定缓冲溶 液pH值最关键的因素是弱酸的解离常数Ka
第四章
缓冲溶液
（2学时）
溶液的pH与化学反应
许多反应，包括生物体内的化学反应，往往 需要在一定pH条件下才能正常进行。例如细 菌培养、生物体内的酶催化反应等。当pH不 合适或反应过程中溶液的pH有较大改变时， 都会影响反应的正常进行。
正常人体血液的pH范围为7.35～7.45。若超 出这个范围，就会出现不同程度的酸中毒或 碱中毒症状，严重时可危及生命。
反应后生成HPO42－ n(HPO42－)＝n(NaOH)＝0.05×50＝2.5mmol
根据：pH＝pKa＋lg nB－/nHB 得： pH＝ pKa2＋lg n(HPO42－)/n(H2PO4－) ＝7.21＋ lg 2.5/2.5 ＝7.21 注意： H3PO4－H2PO4－ H2PO4－－HPO42－ HPO42－－ PO43－ Ka1 Ka2 Ka3
HAc ＋ H2O ⇌ H3O＋ ＋ Ac－ 平衡时 [HAc] [H＋] [Ac－] C HAc－[H＋] [H＋] CNaAc＋[H＋] ≈C HAc [H＋] ≈CNaAc Ka＝[H＋][Ac－]/[HAc] Ka＝[H＋]CNaAc/C HAc
其中：CNaAc/C HAc称为缓冲比
平衡表达式： Ka＝[H＋]CNaAc/C HAc 即： [H＋] ＝ Ka CHAc/ CNaAc 若缓冲溶液的缓冲比保持不变，因为Ka是 常数，则缓冲溶液的pH值基本保持不变。
有： [H＋]＝Ka· HAc＋[H＋]外}/{CNaAc－[H＋]外} {C ≈ Ka· HAc/CNaAc C
因为Ka是常数，且缓冲溶液的C HAc及CNaAc的 比值基本保持不变， 这样，缓冲溶液的pH值 基本保持不变。 既抗碱成分和抗酸成分数量的变化都可以忽 略。
缓冲溶液抗碱作用
当向缓冲溶液中加入少量OH－外时，将有反应： H＋＋OH－外→ H2O 降低了溶液的H＋浓度，平衡被破坏，根据平衡 移动原理，平衡向右移动，以抑制溶液的H＋浓 度的变化： HAc ＋ H2O ⇌ H3O＋ ＋ Ac－ ＋ [OH－]外 ⇅ H2O
例
0.10mol/LKH2PO4 与 0.05mol/LNaOH 各 50ml混合成缓冲溶液，假定混合溶液的 体积为100ml，求此缓冲溶液近似pH值。
解：由于NaOH可以与KH2PO4反应，而 且NaOH不足，KH2PO4过量，因此可产 生HPO4－组成缓冲溶液。
H2PO4－＋H2O ⇌ H3O＋＋HPO4－ 反应前： n(H2PO4－)＝0.10×50＝5 mmol n(NaOH)＝0.05×50＝2.5 mmol 反应后余H2PO4－ n(H2PO4－)＝0.10×50－0.05×50＝2.5mmol
4—3 缓冲容量
缓冲溶液具有抵抗外来的或本身化学反应 中所产生的少量强酸或强碱的侵入或抵抗 适当稀释而保持溶液pH值基本不变的性质
那么，缓冲溶液能抵抗多少外来的少量强 酸或强碱或抵抗适当稀释？
缓冲溶液缓冲作用能力
设加入一定量nb的OH－或加入H＋后，缓冲 溶液pH变化值： ⊿pH＝|pH后－pH前| ⊿pH变化小，缓冲溶液缓冲作用能力强； ⊿pH变化大，缓冲溶液缓冲作用能力弱；
熟悉内容
缓冲溶液pH值的计算公式的校正；缓冲溶 液的配制方法、及原则；人体血浆中主要 的缓冲系。
了解内容
标准缓冲系；人体缓冲对、肾和肺之间 在人体酸碱平衡中的简单缓冲调节作用 机制 。
自学内容
肾的排酸保碱作用；肺的维持酸碱平衡的 作用。酸碱中毒的类型：代谢性酸中毒、 呼吸性酸中毒、呼吸性碱中毒、代谢性碱 中毒；酸碱中毒的简单纠正。
缓冲溶液的缓冲作用机制
缓冲溶液为什么具有缓冲作用呢？ 下面以0.1mol/LHAc－0.1mol/LNaAc组成的 缓冲溶液为例，说明缓冲溶液的作用原理。 首先大家要有以下概念 1. HAc、NaAc的数量相对很大； 2. 加入的酸、碱数量相对很小； 3. 稀释的程度是有限的。
0.1mol/LHAc－0.1mol/LNaAc缓冲溶液 HAc是弱电解质，在水中仅有部分解离 HAc＋H2O ⇌ H3O＋＋ Ac－ NaAc是强电解质，在水中是完全解离的 NaAc Na＋ ＋ Ac－
当缓冲比一定时(pH值一定时)，C总愈大，抗酸 抗碱成分越多，则β愈大。 例： [HB]＝[B－]＝0.1mol/L β＝0.152 mol· －1· －1 L pH [HB]＝[B－]＝1.0mol/L β＝1.52 mol· －1· －1 L pH
缓冲溶液的组成
0.1mol· －1 HAc － 0.1mol· －1 NaAc L L
由足够浓度及适当比例的弱酸或弱碱的共轭酸碱
对组成。
共轭酸起抗碱作用，叫抗碱成分；
共轭碱起抗酸作用，叫抗酸成分；
组成缓冲溶液的共轭酸碱对称作缓冲系或缓冲对 缓冲系＝抗酸成分＋抗碱成分
缓冲溶液的组成类型
1、弱酸＋共轭碱 HAc－NaAc 2、弱碱＋共轭酸 NH3—NH4Cl 3、多元酸酸式盐＋共轭碱 KH2PO4－Na2HPO4
影响缓冲容量的因素
β＝2.303×[HB]×[B－]/([HB]＋[B－]) 1、缓冲容量与缓冲溶液抗酸抗碱成分数量 总量（总浓度）有关。 C总＝[HB]＋[B－]
2、缓冲容量与缓冲溶液抗酸抗碱成分数量 的相对比值（缓冲比）有关。
缓冲比＝[B－]来自百度文库[HB]
总浓度与缓冲容量的关系
β＝2.303×[HB]×[B－]/([HB]＋[B－])
缓冲溶液pH计算公式的变形
缓冲溶液pH计算公式
pH＝pKa＋lg[B－]/[HB] [B－]/[HB]称为缓冲比，因此上式也可以写 为： pH＝pKa＋lg[缓冲比]
缓冲溶液中，由于： [B－]≈CB[HB]≈CHB 因此： pH＝pKa＋lg CB－/ CHB 又由于： n=C· V 有： pH＝pKa＋lg nB－/ nHB
根据实验结果：确实有一类溶液，加入少 量酸、碱或适当稀释，可以保持相对恒定 的pH，这类溶液我们称为缓冲溶液。
缓冲溶液定义
具有抵抗外来的少量强酸或强碱的侵入或 抵抗适当稀释而保持溶液pH值基本不变的 溶液。 如： 0.1mol· －1 HAc － 0.1mol· －1 NaAc L L
缓冲作用
缓冲溶液所具有的抵抗外来的少量强酸或强 碱的侵入或抵抗适当稀释而保持溶液pH值 基本不变的作用。
4—1 缓冲溶液及缓冲机制
首先，我们进行一个实验。仪器试剂如下： 1、pH计 2、H2O 3、NaCl 4、HAc－NaAc 5、HCl 6、NaOH 注：上述溶液各物质浓度均为0.1mol· －1 L
实验数据和结论
溶液 试剂 1.0ml pH值 H2O 7.0 NaCl 7.0 HAc－NaAc 4.7 H2O 0.1ml 7.0 7.0 4.7 HCl 0.1ml 2.0 2.0 4.6 NaOH 0.1ml 12.0 12.0 4.8
缓冲容量的概念
使单位体积缓冲溶液的pH值改变一个单位时， 所需加入一元强酸或强碱的物质的量nb （mol或mmol），用符号β表示，单位： mol· －1· －1 。 L pH β＝⊿nb /|⊿pH | 微分式为： β＝dnb/|dpH| 积分式为： β＝2.303×[HB]×[B－]/([HB]＋[B－])
注意
缓冲溶液pH计算公式与一元弱酸质子转移 平衡及平衡常数同质。 HB ＋ H2O ⇌ H3O＋ ＋ B－ Ka＝[H3O＋][B－]/[HB] 注意： 一元弱酸质子转移平衡常数计算中通常有： [B－]＝[H3O＋] 缓冲溶液中： [B－]≫[H3O＋]
缓冲溶液pH计算公式的校正
缓冲溶液pH计算公式 pH＝pKa＋lg[B－]/[HB] 为近似计算缓冲溶液pH值公式，若要精确计 算缓冲溶液pH值，则要进行校正，即用活度 来带替浓度进行计算。 pH＝pKa＋lgαB－/αHB pH＝pKa＋lgγB－ · －]/γHB· [B [HB] pH＝{pKa＋lgγB－/γHB}＋lg[B－]/[HB]
缓冲溶液的抗适当稀释作用
[H＋] ＝ Ka · HAc/ CNaAc C 从公式上看：稀释缓冲溶液时，缓冲溶液 的CHAc/ CNaAc比值保持不变，因此缓冲溶 液的pH值保持不变。 但实际上，稀释缓冲溶液时，缓冲溶液的 离子强度也会减小，对CHAc/ CNaAc比值产 生影响，因此缓冲溶液pH也会少量变化。 若过度稀释缓冲溶液，缓冲溶液将失去缓 冲作用能力，溶液的pH→7
有条件的缓冲溶液pH计算公式的变形
配制缓冲溶液时： pH＝pKa＋lg CB-VB-/ CHBVHB 若以相同体积的VHB与VB－配制缓冲溶液，也 可用共轭酸碱对的原始浓度比表示缓冲溶液pH pH＝pKa＋lg CB-/ CHB 若以相同浓度的CHB与CB－配制缓冲溶液，也 可用体积比表示缓冲溶液pH pH＝pKa＋lg VB-/ VHB
缓冲溶液抗酸作用
当向缓冲溶液中加入少量H＋外时，增加了溶 液的H＋浓度，因为同离子效应的缘故，平衡 被破坏，根据平衡移动原理，平衡向左移动， 以抑制溶液的H＋浓度的变化：
HAc ＋ H2O ⇌ H3O＋ ＋ Ac－ ＋ [H＋]外
因此，实际上是发生以下反应： H＋外＋Ac－＝ HAc 即溶液中大量的抗酸成分Ac－将消耗掉加入 的少量H＋外 [H＋]＝Ka· HAc＋[H＋]外}/{CNaAc－[H＋]外} {C 因为：C HAc≫[H＋]外、 CNaAc≫[H＋]外，
因此，在某些情况下，保持相对恒定的pH， 在科学研究和生命科学中具有重要的意义。 是否存在这样的一类特定的溶液呢？ 答案是肯定的，这就是我们本章将要学习的 缓冲溶液。
掌握内容
弱酸碱在水溶液中的质子转移平衡；同离子 效应；缓冲溶液的作用和组成；缓冲溶液的 作用机制；缓冲溶液pH值的计算；缓冲容量 的概念、影响因素及缓冲范围；缓冲溶液的 配制的方法及计算。
HAc－NaAc缓冲溶液的[H＋]计算
对于HAc－NaAc缓冲溶液： HAc ＋ H2O ⇌ H3O＋ ＋ Ac－ 平衡时 [HAc] [H＋] [Ac－]
平衡表达式： Ka＝[H＋]· －]/[HAc] [Ac 即： [H＋]＝Ka· [HAc]/[Ac－]
缓冲溶液pH计算公式
对于任意缓冲溶液HB－B－ ，其通式为： [H＋] ＝ Ka· [HB]/[B－] 即： pH＝pKa＋lg[B－]/[HB] 或： pH＝pKa＋lg[共轭碱]/[共轭酸] 我们把它称为缓冲溶液pH计算公式，也 称Henderson－Hasselbalch方程式。
缓冲溶液的缓冲作用示意图
HAc－Ac－缓冲溶液的抗酸抗碱机制示意图 HAc＋H2O ⇌ H3O＋＋Ac－ ＋ ＋ OH－ H＋ ⇅ H2O
结论
缓冲溶液通过质子H＋在共轭酸碱对间 的转移来抑制溶液的pH值变化，从而起 到缓冲作用。 共轭碱＋ H＋ ⇌共轭酸
4—2 缓冲溶液的pH值计算
从第一节的实验讨论我们知道，缓冲溶液具有 抵抗外来的少量强酸或强碱的侵入或抵抗适当 稀释而保持溶液pH值基本不变的性质。 在介绍缓冲溶液的缓冲作用机制的时候，我们 实际上就提出了缓冲溶液的pH值计算公式。
因此，实际上是发生以下反应： OH－外＋HAc ＝Ac－ ＋ H2O 即溶液中大量的抗碱成分HAc 将消耗掉加入 的少量 OH－外 [H＋]＝Ka· HAc－[OH－]外}/{CNaAc＋[OH－]外} {C 因为：C HAc≫[H＋]外、 CNaAc≫[H＋]外，
有： [H＋]＝Ka· HAc－[OH－]外}/{CNaAc＋[OH－]外} {C ≈ Ka· HAc/CNaAc C
缓冲溶液pH的影响因素
pH＝pKa＋lg CB-/ CHB
说明缓冲溶液pH值主要取决于弱酸的解离 常数Ka 及缓冲比CB-/ CHB ，因Ka受温度影 响，缓冲溶液pH值也与温度有关。 缓冲比CB-/ CHB的影响由于对数关系将缓 冲比变化的影响减小了，因此决定缓冲溶 液pH值最关键的因素是弱酸的解离常数Ka
第四章
缓冲溶液
（2学时）
溶液的pH与化学反应
许多反应，包括生物体内的化学反应，往往 需要在一定pH条件下才能正常进行。例如细 菌培养、生物体内的酶催化反应等。当pH不 合适或反应过程中溶液的pH有较大改变时， 都会影响反应的正常进行。
正常人体血液的pH范围为7.35～7.45。若超 出这个范围，就会出现不同程度的酸中毒或 碱中毒症状，严重时可危及生命。
反应后生成HPO42－ n(HPO42－)＝n(NaOH)＝0.05×50＝2.5mmol
根据：pH＝pKa＋lg nB－/nHB 得： pH＝ pKa2＋lg n(HPO42－)/n(H2PO4－) ＝7.21＋ lg 2.5/2.5 ＝7.21 注意： H3PO4－H2PO4－ H2PO4－－HPO42－ HPO42－－ PO43－ Ka1 Ka2 Ka3
HAc ＋ H2O ⇌ H3O＋ ＋ Ac－ 平衡时 [HAc] [H＋] [Ac－] C HAc－[H＋] [H＋] CNaAc＋[H＋] ≈C HAc [H＋] ≈CNaAc Ka＝[H＋][Ac－]/[HAc] Ka＝[H＋]CNaAc/C HAc
其中：CNaAc/C HAc称为缓冲比
平衡表达式： Ka＝[H＋]CNaAc/C HAc 即： [H＋] ＝ Ka CHAc/ CNaAc 若缓冲溶液的缓冲比保持不变，因为Ka是 常数，则缓冲溶液的pH值基本保持不变。
有： [H＋]＝Ka· HAc＋[H＋]外}/{CNaAc－[H＋]外} {C ≈ Ka· HAc/CNaAc C
因为Ka是常数，且缓冲溶液的C HAc及CNaAc的 比值基本保持不变， 这样，缓冲溶液的pH值 基本保持不变。 既抗碱成分和抗酸成分数量的变化都可以忽 略。
缓冲溶液抗碱作用
当向缓冲溶液中加入少量OH－外时，将有反应： H＋＋OH－外→ H2O 降低了溶液的H＋浓度，平衡被破坏，根据平衡 移动原理，平衡向右移动，以抑制溶液的H＋浓 度的变化： HAc ＋ H2O ⇌ H3O＋ ＋ Ac－ ＋ [OH－]外 ⇅ H2O
例
0.10mol/LKH2PO4 与 0.05mol/LNaOH 各 50ml混合成缓冲溶液，假定混合溶液的 体积为100ml，求此缓冲溶液近似pH值。
解：由于NaOH可以与KH2PO4反应，而 且NaOH不足，KH2PO4过量，因此可产 生HPO4－组成缓冲溶液。
H2PO4－＋H2O ⇌ H3O＋＋HPO4－ 反应前： n(H2PO4－)＝0.10×50＝5 mmol n(NaOH)＝0.05×50＝2.5 mmol 反应后余H2PO4－ n(H2PO4－)＝0.10×50－0.05×50＝2.5mmol
4—3 缓冲容量
缓冲溶液具有抵抗外来的或本身化学反应 中所产生的少量强酸或强碱的侵入或抵抗 适当稀释而保持溶液pH值基本不变的性质
那么，缓冲溶液能抵抗多少外来的少量强 酸或强碱或抵抗适当稀释？
缓冲溶液缓冲作用能力
设加入一定量nb的OH－或加入H＋后，缓冲 溶液pH变化值： ⊿pH＝|pH后－pH前| ⊿pH变化小，缓冲溶液缓冲作用能力强； ⊿pH变化大，缓冲溶液缓冲作用能力弱；
熟悉内容
缓冲溶液pH值的计算公式的校正；缓冲溶 液的配制方法、及原则；人体血浆中主要 的缓冲系。
了解内容
标准缓冲系；人体缓冲对、肾和肺之间 在人体酸碱平衡中的简单缓冲调节作用 机制 。
自学内容
肾的排酸保碱作用；肺的维持酸碱平衡的 作用。酸碱中毒的类型：代谢性酸中毒、 呼吸性酸中毒、呼吸性碱中毒、代谢性碱 中毒；酸碱中毒的简单纠正。
缓冲溶液的缓冲作用机制
缓冲溶液为什么具有缓冲作用呢？ 下面以0.1mol/LHAc－0.1mol/LNaAc组成的 缓冲溶液为例，说明缓冲溶液的作用原理。 首先大家要有以下概念 1. HAc、NaAc的数量相对很大； 2. 加入的酸、碱数量相对很小； 3. 稀释的程度是有限的。
0.1mol/LHAc－0.1mol/LNaAc缓冲溶液 HAc是弱电解质，在水中仅有部分解离 HAc＋H2O ⇌ H3O＋＋ Ac－ NaAc是强电解质，在水中是完全解离的 NaAc Na＋ ＋ Ac－
当缓冲比一定时(pH值一定时)，C总愈大，抗酸 抗碱成分越多，则β愈大。 例： [HB]＝[B－]＝0.1mol/L β＝0.152 mol· －1· －1 L pH [HB]＝[B－]＝1.0mol/L β＝1.52 mol· －1· －1 L pH
缓冲溶液的组成
0.1mol· －1 HAc － 0.1mol· －1 NaAc L L
由足够浓度及适当比例的弱酸或弱碱的共轭酸碱
对组成。
共轭酸起抗碱作用，叫抗碱成分；
共轭碱起抗酸作用，叫抗酸成分；
组成缓冲溶液的共轭酸碱对称作缓冲系或缓冲对 缓冲系＝抗酸成分＋抗碱成分
缓冲溶液的组成类型
1、弱酸＋共轭碱 HAc－NaAc 2、弱碱＋共轭酸 NH3—NH4Cl 3、多元酸酸式盐＋共轭碱 KH2PO4－Na2HPO4
影响缓冲容量的因素
β＝2.303×[HB]×[B－]/([HB]＋[B－]) 1、缓冲容量与缓冲溶液抗酸抗碱成分数量 总量（总浓度）有关。 C总＝[HB]＋[B－]
2、缓冲容量与缓冲溶液抗酸抗碱成分数量 的相对比值（缓冲比）有关。
缓冲比＝[B－]来自百度文库[HB]
总浓度与缓冲容量的关系
β＝2.303×[HB]×[B－]/([HB]＋[B－])
缓冲溶液pH计算公式的变形
缓冲溶液pH计算公式
pH＝pKa＋lg[B－]/[HB] [B－]/[HB]称为缓冲比，因此上式也可以写 为： pH＝pKa＋lg[缓冲比]
缓冲溶液中，由于： [B－]≈CB[HB]≈CHB 因此： pH＝pKa＋lg CB－/ CHB 又由于： n=C· V 有： pH＝pKa＋lg nB－/ nHB
根据实验结果：确实有一类溶液，加入少 量酸、碱或适当稀释，可以保持相对恒定 的pH，这类溶液我们称为缓冲溶液。
缓冲溶液定义
具有抵抗外来的少量强酸或强碱的侵入或 抵抗适当稀释而保持溶液pH值基本不变的 溶液。 如： 0.1mol· －1 HAc － 0.1mol· －1 NaAc L L
缓冲作用
缓冲溶液所具有的抵抗外来的少量强酸或强 碱的侵入或抵抗适当稀释而保持溶液pH值 基本不变的作用。
4—1 缓冲溶液及缓冲机制
首先，我们进行一个实验。仪器试剂如下： 1、pH计 2、H2O 3、NaCl 4、HAc－NaAc 5、HCl 6、NaOH 注：上述溶液各物质浓度均为0.1mol· －1 L
实验数据和结论
溶液 试剂 1.0ml pH值 H2O 7.0 NaCl 7.0 HAc－NaAc 4.7 H2O 0.1ml 7.0 7.0 4.7 HCl 0.1ml 2.0 2.0 4.6 NaOH 0.1ml 12.0 12.0 4.8
缓冲容量的概念
使单位体积缓冲溶液的pH值改变一个单位时， 所需加入一元强酸或强碱的物质的量nb （mol或mmol），用符号β表示，单位： mol· －1· －1 。 L pH β＝⊿nb /|⊿pH | 微分式为： β＝dnb/|dpH| 积分式为： β＝2.303×[HB]×[B－]/([HB]＋[B－])
注意
缓冲溶液pH计算公式与一元弱酸质子转移 平衡及平衡常数同质。 HB ＋ H2O ⇌ H3O＋ ＋ B－ Ka＝[H3O＋][B－]/[HB] 注意： 一元弱酸质子转移平衡常数计算中通常有： [B－]＝[H3O＋] 缓冲溶液中： [B－]≫[H3O＋]
缓冲溶液pH计算公式的校正
缓冲溶液pH计算公式 pH＝pKa＋lg[B－]/[HB] 为近似计算缓冲溶液pH值公式，若要精确计 算缓冲溶液pH值，则要进行校正，即用活度 来带替浓度进行计算。 pH＝pKa＋lgαB－/αHB pH＝pKa＋lgγB－ · －]/γHB· [B [HB] pH＝{pKa＋lgγB－/γHB}＋lg[B－]/[HB]