基础化学【缓冲溶液】视频
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19
小结 .
1. 缓冲溶液的组成，定义： 由共轭酸碱同时存在并有足够浓度，能够在加入 少量的强酸、强碱或稍加稀释时，能保持其pH值 基本不变的溶液。
2. 缓冲作用的机理： 通过共轭酸碱之间的质子传递平衡移动，使溶液 中H+浓度不会发生大幅度变化。
3. 缓冲溶液pH： 用缓冲公式计算。主要由pKa决定，其次是缓冲 比；缓冲比在0.1～10之间。 如果混合时发生反应，要先列出反应式，明确反 应后共轭酸、共轭碱的量是多少。
3
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
溴麝香草酚蓝指示剂
PH<6.0
PH>7.6
4
缓冲溶液定义 当加入少量的强酸、强碱或稍加稀释 时，能保持其pH值基本不变的溶液。称 为缓冲溶液。
刚才演示实验的NaH2PO4-K2HPO4混合溶液就是 一种常用的缓冲溶液（PBS）
缓冲溶液对强酸、强碱或稀释 的抵抗作用，称为缓冲作用。
n(B-) pH = pKa + lg n(HB)
0.2 V0 =4.75+ lg
0.1 V0 =5.05
15
例题4-2 求0.1柠檬酸二氢钠与0.05NaOH等体积混合液pH
解：首先要清楚混合液中的溶质是什么？ 是否缓冲溶液？n是多少？
H 2Cit - OH - HCit 2- H 2O
混合前：0.1V 0.05V 混合后：0.05V 0.0
10
第二节 缓冲溶液的pH值计算(重点)
一、缓冲溶液pH值的计算公式
HAc + H2O
NaAc
Ac- + H3O+
Ac- + Na+
初始 CHAc 平衡 [HAc]
CNaAc
[Ac-]
[H+]
=CHAc -[H+] ≈ CHAc
=CNaAc+[H+] ≈ CNaAc
Ka =
[H+][Ac-] [HAc]
混合后：0.0 0.025V 0.1V NaOH过量
H 2Cit - OH- HCit 2- H 2O 二步反应前： 0.1V 0.025V
平衡时：
0.075V
0.025V
共轭酸碱对是：H2Cit--—HCit2-
pH=5.24
17
补充例题 （阅读）
在100ml纯水和在100ml含有0.12mol/LHAc和 0.10mol/LNaAc溶液中各加入40mg NaOH固体。 分别计算NaOH加入前后的pH变化(忽略体积 变化)。
H3O+ + Ac-
NaAc
Na+ + Ac-
共轭碱是抗酸成分
通过与Ac-，基本上
消耗掉外来的H3O+
8
缓冲机制
2、加入少量NaOH
平衡向右移动
HAc + H2O
少量OHH3O+ + Ac-
NaAc
Na+ + Ac-
共轭酸是抗碱成分
通过解离，基本上补
充碱消耗的H3O+。
9
Leabharlann Baidu
缓冲作用的实质： 外加的强酸强碱影响溶液的[H+] 时，体系中的两种主要成分 （共轭酸碱对）通过质子传递 平衡移动，使[H+]大体回复到原 有的水平
加入前 加入后 pH变化
纯水 7.00 12.00 5.00
缓冲液 4.67 4.75 0.08
18
缓冲溶液pH计算题型
1.共轭酸与共轭碱混合 直接代入公式计算
2.弱酸与适量强碱(或者是弱碱与适量强 酸)混合 *先列出反应方程式。 *然后分析反应后，共轭酸、共轭碱的 n各是多少。 *再代入公式计算。
基础化章学第四
化学教研室 陶涛
1
当我们在进行化学实验 时，往往需要在反应体 系中加入缓冲溶液（如 PBS）
人的血液为什么能够 稳定在PH=7.35～7.45 之间？
缓冲溶液是如何组成？ 缓冲作用的机理是什么？
2
第四章：缓冲溶液
• 缓冲溶液及其缓冲作用 • 缓冲溶液的pH值计算(重点) • 缓冲容量 （了解） • 缓冲溶液的配制 (重点) • 血液中的缓冲系 （阅读了解）
=
[H+]
CNaAc CHAc
11 板书：整理，两边取负对数等，
pH = pKa + lg [B-] [HB]
缓 冲 公 式
pH = pKa + lg
C(B-) C(HB)
pH = pKa + lg n(B-)
n(HB)
……(4.2)
混合后
……(4.3)
……(4.4)
1. 缓冲溶液的pH主要取决于共轭酸(HB)的pKa；其次 是缓冲比。缓冲比通常为0.1～10。
2. 稍微稀释缓冲液，没有改变缓冲比，pH基本不变。
12
二、计算实例 例题4-1
点评：（离子反应式板书） 混合后构成共轭酸碱同时存在的体系； 两者物质的量不会差别悬殊—形成缓冲体 系。
属于共轭酸碱混合不反应类型；选择 用公式4-4较为简单！
13
二、计算实例
例 0.30mol/LNaAc和0.10mol/LHCl等 体（H积A混c：合p，K计a=算4.7溶5)液pH设体值积。N为aAVc0、mHlCl原
5
缓冲溶液的组成
缓冲 溶液
1、足够浓度的共轭酸碱对
H2PO4- —HPO42- ；HAc—Ac-
2、过量的弱酸+适量的强碱 HAc(过量)+NaOH
3、过量的弱碱+适量的强酸 HCl+NH3(过量)
1. 共轭酸，共轭碱同时存在，合称“缓冲对 ”或者“缓冲系”
2. 缓冲溶液共轭酸、共轭碱要有一定浓度，而 且相差不能太大。
3. 常见的缓冲对（表4-1）
6
练习
• 判断下列混合溶液是否缓冲溶液？
1. 0.01mol/L NaOH溶液和0.02mol/L
是 HAc溶液等体积混合
否2.
0.02mol/L NaOH溶液和0.02mol/L HAc溶液等体积混合
7
二、缓冲机制
1、加入少量HCl
平衡向左移动
加入少量H+
HAc + H2O
解： A请 试c- 思剂考混+ 并合H回时Cl答有：否反
HAc
反应前 应0.3，0 V产0 物0有.10哪V些0 ？
反应后 0.20 V0 0
0.10 V0
∴ 缓冲对是: HAc ~ Ac-
14
反应后的溶液中:
n(Ac-)= 0.20 V0 n(HAc)= 0.10 V0
共轭酸HAc： pKa=4.75
— 0.05V
可知共轭酸碱对是：H2Cit-—HCit2- pKa2
计算见书
思考：如果体积按10ml:15ml混合，pH=？ 5.24
16
补充例题 （阅读）
求0.1柠檬酸与0.125NaOH等体积混合液的pH 解：依然要清楚混合液中的溶质是什么？n是多少？
H3Cit OH- H 2Cit - H 2O 混合前：0.1V 0.125V
小结 .
1. 缓冲溶液的组成，定义： 由共轭酸碱同时存在并有足够浓度，能够在加入 少量的强酸、强碱或稍加稀释时，能保持其pH值 基本不变的溶液。
2. 缓冲作用的机理： 通过共轭酸碱之间的质子传递平衡移动，使溶液 中H+浓度不会发生大幅度变化。
3. 缓冲溶液pH： 用缓冲公式计算。主要由pKa决定，其次是缓冲 比；缓冲比在0.1～10之间。 如果混合时发生反应，要先列出反应式，明确反 应后共轭酸、共轭碱的量是多少。
3
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
溴麝香草酚蓝指示剂
PH<6.0
PH>7.6
4
缓冲溶液定义 当加入少量的强酸、强碱或稍加稀释 时，能保持其pH值基本不变的溶液。称 为缓冲溶液。
刚才演示实验的NaH2PO4-K2HPO4混合溶液就是 一种常用的缓冲溶液（PBS）
缓冲溶液对强酸、强碱或稀释 的抵抗作用，称为缓冲作用。
n(B-) pH = pKa + lg n(HB)
0.2 V0 =4.75+ lg
0.1 V0 =5.05
15
例题4-2 求0.1柠檬酸二氢钠与0.05NaOH等体积混合液pH
解：首先要清楚混合液中的溶质是什么？ 是否缓冲溶液？n是多少？
H 2Cit - OH - HCit 2- H 2O
混合前：0.1V 0.05V 混合后：0.05V 0.0
10
第二节 缓冲溶液的pH值计算(重点)
一、缓冲溶液pH值的计算公式
HAc + H2O
NaAc
Ac- + H3O+
Ac- + Na+
初始 CHAc 平衡 [HAc]
CNaAc
[Ac-]
[H+]
=CHAc -[H+] ≈ CHAc
=CNaAc+[H+] ≈ CNaAc
Ka =
[H+][Ac-] [HAc]
混合后：0.0 0.025V 0.1V NaOH过量
H 2Cit - OH- HCit 2- H 2O 二步反应前： 0.1V 0.025V
平衡时：
0.075V
0.025V
共轭酸碱对是：H2Cit--—HCit2-
pH=5.24
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补充例题 （阅读）
在100ml纯水和在100ml含有0.12mol/LHAc和 0.10mol/LNaAc溶液中各加入40mg NaOH固体。 分别计算NaOH加入前后的pH变化(忽略体积 变化)。
H3O+ + Ac-
NaAc
Na+ + Ac-
共轭碱是抗酸成分
通过与Ac-，基本上
消耗掉外来的H3O+
8
缓冲机制
2、加入少量NaOH
平衡向右移动
HAc + H2O
少量OHH3O+ + Ac-
NaAc
Na+ + Ac-
共轭酸是抗碱成分
通过解离，基本上补
充碱消耗的H3O+。
9
Leabharlann Baidu
缓冲作用的实质： 外加的强酸强碱影响溶液的[H+] 时，体系中的两种主要成分 （共轭酸碱对）通过质子传递 平衡移动，使[H+]大体回复到原 有的水平
加入前 加入后 pH变化
纯水 7.00 12.00 5.00
缓冲液 4.67 4.75 0.08
18
缓冲溶液pH计算题型
1.共轭酸与共轭碱混合 直接代入公式计算
2.弱酸与适量强碱(或者是弱碱与适量强 酸)混合 *先列出反应方程式。 *然后分析反应后，共轭酸、共轭碱的 n各是多少。 *再代入公式计算。
基础化章学第四
化学教研室 陶涛
1
当我们在进行化学实验 时，往往需要在反应体 系中加入缓冲溶液（如 PBS）
人的血液为什么能够 稳定在PH=7.35～7.45 之间？
缓冲溶液是如何组成？ 缓冲作用的机理是什么？
2
第四章：缓冲溶液
• 缓冲溶液及其缓冲作用 • 缓冲溶液的pH值计算(重点) • 缓冲容量 （了解） • 缓冲溶液的配制 (重点) • 血液中的缓冲系 （阅读了解）
=
[H+]
CNaAc CHAc
11 板书：整理，两边取负对数等，
pH = pKa + lg [B-] [HB]
缓 冲 公 式
pH = pKa + lg
C(B-) C(HB)
pH = pKa + lg n(B-)
n(HB)
……(4.2)
混合后
……(4.3)
……(4.4)
1. 缓冲溶液的pH主要取决于共轭酸(HB)的pKa；其次 是缓冲比。缓冲比通常为0.1～10。
2. 稍微稀释缓冲液，没有改变缓冲比，pH基本不变。
12
二、计算实例 例题4-1
点评：（离子反应式板书） 混合后构成共轭酸碱同时存在的体系； 两者物质的量不会差别悬殊—形成缓冲体 系。
属于共轭酸碱混合不反应类型；选择 用公式4-4较为简单！
13
二、计算实例
例 0.30mol/LNaAc和0.10mol/LHCl等 体（H积A混c：合p，K计a=算4.7溶5)液pH设体值积。N为aAVc0、mHlCl原
5
缓冲溶液的组成
缓冲 溶液
1、足够浓度的共轭酸碱对
H2PO4- —HPO42- ；HAc—Ac-
2、过量的弱酸+适量的强碱 HAc(过量)+NaOH
3、过量的弱碱+适量的强酸 HCl+NH3(过量)
1. 共轭酸，共轭碱同时存在，合称“缓冲对 ”或者“缓冲系”
2. 缓冲溶液共轭酸、共轭碱要有一定浓度，而 且相差不能太大。
3. 常见的缓冲对（表4-1）
6
练习
• 判断下列混合溶液是否缓冲溶液？
1. 0.01mol/L NaOH溶液和0.02mol/L
是 HAc溶液等体积混合
否2.
0.02mol/L NaOH溶液和0.02mol/L HAc溶液等体积混合
7
二、缓冲机制
1、加入少量HCl
平衡向左移动
加入少量H+
HAc + H2O
解： A请 试c- 思剂考混+ 并合H回时Cl答有：否反
HAc
反应前 应0.3，0 V产0 物0有.10哪V些0 ？
反应后 0.20 V0 0
0.10 V0
∴ 缓冲对是: HAc ~ Ac-
14
反应后的溶液中:
n(Ac-)= 0.20 V0 n(HAc)= 0.10 V0
共轭酸HAc： pKa=4.75
— 0.05V
可知共轭酸碱对是：H2Cit-—HCit2- pKa2
计算见书
思考：如果体积按10ml:15ml混合，pH=？ 5.24
16
补充例题 （阅读）
求0.1柠檬酸与0.125NaOH等体积混合液的pH 解：依然要清楚混合液中的溶质是什么？n是多少？
H3Cit OH- H 2Cit - H 2O 混合前：0.1V 0.125V