医用化学-第5章-5缓冲溶液
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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）。
医用基础化学课件：缓冲溶液(酸碱平衡)
探探究究實實驗驗
待測溶液
pH試紙 顏色
pH值
pH 變化
1
對照組
2 NaCl 溶液 加入2滴HCl溶液
7/
4 減小
3
加入2滴NaOH溶液
10 增大
4 CH3COOH -
5 CH3COONa 混合溶液
6
對照組
加入2滴HCl溶液 加入2滴NaOH溶液
5
/
5 基本 5 不變
緩衝溶液：
能夠抵抗外來少量強酸、強鹼，或稍加稀釋時可 保持其pH基本不變的溶液。
緩沖溶液
人人體體中常中見常體見液體的液pH的pH
體液
血液 成人胃液 唾液 胰液 小腸液
pH
7.35-7.45 0.9-1.5
6.35-6.85 7.5-8.0 7.6左右
體液
大腸液 乳汁 淚液 尿液 腦脊液
pH
8.3-8.4 6.6-6.9
7.4 4.8-7.5 7.35-7.45
緩沖溶液
❖ 什麼是緩衝溶液? ❖ 緩衝溶液如何組成？ ❖ 緩衝溶液的pH值計算？
例如:CH3COOH－CH3COONa溶液
彈簧是用來緩衝外力 緩衝溶液是緩衝pH值
❖ 在人體內各種酶只有在一定pH值範圍的體液中才具有 活性。如胃蛋白酶在pH=1.5～2.0的範圍內才具有最佳 活性。
❖ 在化驗肝功能時，要在pH為7.4的溶液環境下才能準確 測定血清中丙氨酸氨基轉移酶的含量。
❖ 細胞的培養、組織切片和細菌的染色、血庫中血液的冷 藏和某些藥物配製成溶液，B- ] [HB]
HB
H+ + B-
2）Henderson—Hasselbalch方程式的應用
pH
中职化学(医药卫生类)《缓冲溶液在医药中的应用》课件
第三节 缓冲溶液在医药中的应用
运用与提升
1.请以NH3·H2O-NH4Cl缓冲对为例，说明缓冲作用原理？ 2.将适量的NH3·H2O和NH4Cl溶液混和，能否制得缓冲溶液？ 如改用NH3·H2O和HCl适量混和，或者NH4Cl和NaOH适量混和， 能否制得缓冲溶液？
第三节 缓冲溶液在医药中的应用
H2CO 3
因为溶液中主要来自于NaHCO3的
HCO
－ 3
起到了抵抗外来少
量酸的作用，所以
HCO
－ 3
为抗酸成分。
第三节 缓冲溶液在医药中的应用
运用与提升——H2CO3-NaHCO3缓冲对的缓冲作用原理 当向H2CO3-NaHCO3溶液中加入少量碱时，H2CO3解离出来 的H+与外加的OH-结合生成H2O，使H2CO3的解离平衡正向移动， 使 因 与 外 来 OH- 结 合 而 消 耗 的 H+ 得 到 补 充 。 建 立 新 平 衡 时 ，
专题二 缓冲溶液
学习要求
5. 通过了解共轭酸和共轭碱之间的矛盾和统一、同一物质在不 同缓冲对中的不同角色，培养学生的辩证思维。通过缓冲溶液的 配制，规范使用吸量管，养成严谨求实的科学态度和精益求精的 科学精神。通过认识缓冲溶液在临床医学中，特别是在药物制剂 生产、药品保存中的应用，了解化学对社会发展和人类健康的重 大贡献，提升社会责任感。
第三节 缓冲溶液在医药中的应用
正常人血液的pH在7.35～7.45 之间，维持其 pH 恒定的缓冲
对主要有：
碳酸 - 碳酸氢盐 磷酸氢盐 - 磷酸二氢盐 蛋白质 - 蛋白质盐
（MHCO3-H2CO3） （M2HPO4-MH2PO4） （M-蛋白质-H-蛋白质）
其中的M+在血浆中主要是Na+，在红细胞中主要是K+。
医用化学缓冲溶液
组成缓冲溶液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)。
第一节 缓冲溶液及缓冲机制
组成示意图 共轭酸 HAc NH4Cl 共轭碱 NaAc NH3· H2O
H2PO4抗碱成分
HPO42缓冲系
抗酸成分
第一节 缓冲溶液及缓冲机制
常见的缓冲系
反应前 20×0.10mmol 30×0.10mmol 反应后 NaH2PO4 反应前 2.0mmol 反应后 1.0mmol 1.0mmol + NaOH 1.0mmol 2.0mmol Na2HPO4 + H2O
1.0mmol 2[HPO 4 ] 1.0mmol pH pK a2 lg 2 7.21 lg 7.21 1.0mmol [H PO 4 ]
观察现象：pH的变化程度
操作（3）滴加酸、碱的量多一些，观察现象
结论
（1）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。
（2）在大量的外来酸碱作用下，pH最终改变，说
明其抵抗力是有限度的。
一、缓冲溶液 1、缓冲溶液（buffer solution） 能够抵抗外来少量强酸、强碱，或少量稀释时 可保持其pH基本不变的溶液。 2、缓冲作用（buffer action） 缓冲溶液对强酸、强碱或稀释的抵抗作用。
-1 1 0.20mol L V ( B ) 0 . 20 mol L 1 1 c(B )= 0 . 020 mol L V (HB - ) V (B ) 9 1
0.18mol L1 0.020mol L1 1 2.303 0 . 041 mol L 0.18mol L1 0.020mol L1
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
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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。
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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。
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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
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pHpKalgcB cH B
1
4-pOH1
4pKbl
缓冲溶液
23
β =dnb/(VdpH) 或 = - dna/(VdpH) V是缓冲溶液的体积 ，单位为L或ml； dna(b) 是加入微小量的一元强酸(dna)或一元 强碱(dnb)，单位是mol或mmol； |dpH|为缓冲溶液pH值的改变量。 β不可能是负值。在同样的dna(b)和V的条件 下，pH改变值|dpH|愈小，则β值愈大，缓冲 溶液的缓冲能力愈强。
缓冲容量与pH的关系
27
表 4-4 缓冲容量与缓冲比的关系 [Ac-] 缓冲溶液 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ V mol· L-1 0.095 0.09 0.05 0.01 0.005 [HAc] mol· L-1 0.005 0.01 0.05 0.09 0.095 19∶1 9∶1 1∶1 1∶9 1∶19 缓冲比 c总 mol· L-1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 β mol· L-1· pH-1 0.010 9 0.020 7 0.057 6 0.020 7 0.010 9
Ka [HAc]
加酸前 x=1.8×10-5mol· -1，pH=4.74 L 加酸后 y=2.2×10-5mol· -1，pH=4.66 L 加碱后 z=1.47×10-5mol· -1 pH=4.83 L 加酸前后pH变化仅0.08~0.09。
6
结论 HAc和NaAc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 。 ★ 我们把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。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）。
28
二、缓冲范围
由上面讨论可知，当缓冲溶液的总浓度 一定时，缓冲比愈接近1，缓冲容量愈大； 缓冲比愈远离1时，缓冲容量愈小。 当缓冲比大于10∶1或小于1∶10时，可 认为缓冲溶液已基本失去缓冲作用的能力 。 因此，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 (buffer effective range)。 不同缓冲系，因各自弱酸的pKa 值不同 ，所以缓冲范围也各不相同。常见的缓冲 29 系及其pKa见表
β =dnb/(VdpH) 或 = - dna/(VdpH) V是缓冲溶液的体积 ，单位为L或ml； dna(b) 是加入微小量的一元强酸(dna)或一元 强碱(dnb)，单位是mol或mmol； |dpH|为缓冲溶液pH值的改变量。 β不可能是负值。在同样的dna(b)和V的条件 下，pH改变值|dpH|愈小，则β值愈大，缓冲 溶液的缓冲能力愈强。
缓冲容量与pH的关系
27
表 4-4 缓冲容量与缓冲比的关系 [Ac-] 缓冲溶液 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ V mol· L-1 0.095 0.09 0.05 0.01 0.005 [HAc] mol· L-1 0.005 0.01 0.05 0.09 0.095 19∶1 9∶1 1∶1 1∶9 1∶19 缓冲比 c总 mol· L-1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 β mol· L-1· pH-1 0.010 9 0.020 7 0.057 6 0.020 7 0.010 9
Ka [HAc]
加酸前 x=1.8×10-5mol· -1，pH=4.74 L 加酸后 y=2.2×10-5mol· -1，pH=4.66 L 加碱后 z=1.47×10-5mol· -1 pH=4.83 L 加酸前后pH变化仅0.08~0.09。
6
结论 HAc和NaAc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 。 ★ 我们把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。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）。
28
二、缓冲范围
由上面讨论可知，当缓冲溶液的总浓度 一定时，缓冲比愈接近1，缓冲容量愈大； 缓冲比愈远离1时，缓冲容量愈小。 当缓冲比大于10∶1或小于1∶10时，可 认为缓冲溶液已基本失去缓冲作用的能力 。 因此，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 (buffer effective range)。 不同缓冲系，因各自弱酸的pKa 值不同 ，所以缓冲范围也各不相同。常见的缓冲 29 系及其pKa见表
医学医学基础化学—缓冲溶液PPT课件
[HA]
[HA] [H+] = Ka --------
[A-]
[HA] -log [H+] = -log Ka - log-------
[A-]
第14页/共67页
3.2 缓冲溶液的pH 值The pH of Buffer
Solution
[HA]
[A-]
---p--H = p K a - log -------- = p K a + log---
c（B）V（B） pH = p K a + log ------------------
c（A）V（A）
V（B） pH = p K a + log ---------
V（A）
2021/6/8
第20页/共67页
3.2 缓冲溶液的pH 值The pH of Buffer
Solution
若缓冲溶液的体积以V 表示，若以n A 、n B 分别表 示的
（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：
例：
A + H2O HAc
B + H+ H+ + lAittlce-
large
NaAc = Na+ + Ac-
2021/6/8
第7页/共67页
large
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）
Z=0, A0-B-
（ 2）弱减及其它的共轭酸（盐）组成的缓冲系 [Weak base and
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] [H+] = Ka --------
[A-]
[HA] -log [H+] = -log Ka - log-------
[A-]
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3.2 缓冲溶液的pH 值The pH of Buffer
Solution
[HA]
[A-]
---p--H = p K a - log -------- = p K a + log---
c（B）V（B） pH = p K a + log ------------------
c（A）V（A）
V（B） pH = p K a + log ---------
V（A）
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3.2 缓冲溶液的pH 值The pH of Buffer
Solution
若缓冲溶液的体积以V 表示，若以n A 、n B 分别表 示的
（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：
例：
A + H2O HAc
B + H+ H+ + lAittlce-
large
NaAc = Na+ + Ac-
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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）
Z=0, A0-B-
（ 2）弱减及其它的共轭酸（盐）组成的缓冲系 [Weak base and
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
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
医用化学 第五章 电解质溶液
酸和碱的离解常数具体反映了酸碱的强度，酸的 Ka越大，酸就越强；若碱Kb的越大，碱就越强， 在共轭酸碱对中，酸Ka的越大，则碱的Kb越小
第三节 溶液的酸碱性及PH值计算
一、水的质子自递平衡 水的离子积常数 Kw [H+][OH-]
25oC时，Kw = 1.00 × 10-14 [H+] = [OH-] = 1.00 ×10-7 (mol· L-1)
第二节 缓冲溶液 (buffer solution)
一、缓冲溶液的组成及缓冲原理
( 一) 缓冲作用与缓冲溶液:
能对抗外来少量强酸、强碱或稍加稀释而 保持溶液pH值基本不变的作用叫做缓冲作用; 具有缓冲作用的溶液,叫做缓冲溶液。
（二）缓冲溶液的组成
缓冲溶液由较高浓度的共轭酸和它的 共轭碱组成
1．弱酸及其对应的盐
一、强电解质溶液
（一）离子相互作用理论
强电解质的解离度都小于100%
（二）活度和活度系数
活度—有效浓度
公式5.1，5.2
二.弱电解质溶液 (一) 解离平衡和解离常数
HAc
+
H2O
H+
H3O+
+
Ac-
简写为： HAc
Ka
+ H
Ac
HAc
Ac
注意：1. ka是弱酸解离常数，反映解离能力 的相对强弱 2. ka只随温度改变，不随浓度改变
二、溶液的酸碱性表示
PH定义 PH = -lg[H+] PH越小，溶液酸性越强； PH越大，溶液碱性越强
PH = 7 溶液显中性 PH > 7 溶液显碱性 PH < 7 溶液显酸性
三、 酸、碱溶液pH值的计算
医用化学-溶液
红细胞在不同浓度的NaCl溶液中的形态
正常
0.9% NaCl溶液
皱缩
1.5% NaCl溶液
肿胀破裂
0.5% NaCl溶液
•大量静脉输液，用等渗溶液 •治疗脑水肿病人，用高渗溶液，如50%葡萄糖、
20%甘露醇注射液
2、晶体渗透压与胶体渗透压*
的量除以溶液的体积
计算单位： mol/L或mmol/L 或表示为： 毫渗量浓度 mOsm/L（现少用）
关于溶液渗透压的几点理解
1. 在一定温度下，溶液的渗透压与溶液的浓 度成正比
–即渗透压与溶液中溶质的数目成正比，而与溶 质的本性无关
–不论溶质微粒是小分子或大分子，只要溶液中 溶质粒子的数目相等，则渗透压就相同
Na+和Cl-的摩尔浓度
0.9g
58.5g/mol 0.0154mol 0.154mol/L
100ml
01.010Lml
第三节 溶液的渗透压
压力
溶溶液溶液液（浓） 水水水（稀） 半半透半透膜透膜膜
一、渗透现象*
将两种不同浓度的水溶液用半透膜隔开， 可看到水会从稀溶液自动地透过半透膜进入浓 溶液的现象。
1、质量-体积百分浓度 2、摩尔浓度 3、当量浓度（目前已很少用）
一、质量-体积百分浓度*
1、定义：指100ml溶液中所含溶质的质量 2、 公式表示：
溶质的质量（mg） ×100%
溶液的体积（ml） 3、单位：g%、g/dl、mg%、mg/dl、
μg%等
例：某高热病员24hr内静脉注射5%葡萄糖生理盐 水一瓶，10%葡萄糖溶液两瓶，试计算总共给病员 补充了多少克氯化钠及葡萄糖？( 每瓶溶液500ml )
分散相
• 溶液 = 溶质 +
《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
医化缓冲溶液
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
由肺的呼吸作用和肾的生理功能补偿或调节使血 液中的HCO3－和CO2(aq)的浓度保持相对稳定。
本章小结
10.63
缓冲溶液由有足够浓度的一对共轭酸碱对 的两种物质组成
缓冲系（缓冲对）：组成缓冲溶液的共轭 酸碱对
三、缓冲溶液的缓冲原理
HAc + H2O
NaAc
H3O+ + Ac-
Na＋ ＋ Ac-
抗酸成分：缓冲对中的共轭碱 抗碱成分：缓冲对中的共轭酸
第二节 缓冲溶液的pH
HB + H2O NaB
H3O+ + BNa＋ ＋ B-
pK a
lg
c(HB )
pH
pK a
lg [B ] [HB ]
pK a
lg
n(B- ) n(HB )
pH
pK a
[B ] lg
[HB ]
pK a
V (B- ) lg
V (HB )
例题
计算0.10mol·L-1NH3 50mL和0.20mol·L-1 NH4Cl 30mL混合溶液的pH。K(NH3)=1.79×10-5
Na2HPO4-Na3PO4 NH3-NH4Cl
弱碱及其共轭酸 HPO42-
PO43- HPO42- + H2O
NH4+
NH3
NH4+ + H2O
化学缓冲溶液ppt
二、缓冲溶液PH的计算
练习：取0.1mol· L-1H3PO450ml和0.1mol· L-1 NaOH 70ml混合，求溶液pH值。 (已知H3PO4的pKa1=2.12；pKa2=7.21； pKa3=12.67)
解：NaH2PO4~Na2HPO4组成缓冲对
pH p K
θ a2
lg
五、缓冲溶液在医学上的意义
缓冲溶液在医学上应用非常广泛，因为pH 与生命有机体密切相关。例如A、测定体 液ph时，需要一定ph缓冲溶液作为比较标 准。B、微生物培养、组织切片和细菌染 色、血液冷藏等都需要一定ph的缓冲溶液。 C、研究酶的催化作用也需要在一定ph缓 冲溶液中进行。D、在研究人体的生理机 制，病理变化，蛋白质分离与纯化，核酸 及遗传基因等方面的工作中，都要用到缓 冲溶液及其配制缓冲溶液的知识。
四、缓冲溶液的选择与配置
配制的原则和方法
条件：1. 配好的缓冲液符合预期pH值。 2. 要有较大的 原则：1. 选择合适缓冲系。 2. 适当总浓度，C在0.05~0.2mol· L-1 3. 计算所需缓冲系的量。 4. pH计校正。
缓冲溶液的选择规则？
(1) 所选的缓冲溶液不能与反应物或生成物 发生作用. (2) 选择的缓冲溶液的pKa(或pKb)值越接 近所需配制的pH值(或pOH值)越好. (3) 如果pKa与pH值不完全相等,则可利用 缓冲溶液的计算公式适当调整酸和碱的浓 度,且在不影响体系的条件下,可适当增加酸 和盐的浓度来提高缓冲能力.
第五节 缓冲溶液
作者： 12影像1班
若贝
一.缓冲溶液的组成及作用机理
1、缓冲溶液的组成
（1）何谓缓冲溶液
答：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
大学基础化学第五章缓冲溶液_思维导图
标准缓冲溶液
温度系数
配置标准缓冲溶液的要求
水的纯度应该很高（一般用重蒸馏水） 配置碱性溶液要用新排出CO2的重蒸馏水 要考虑缓冲溶液的具体性质
缓冲溶液
缓冲溶液及其缓冲机制
缓冲溶液与缓冲作用的定义
缓冲溶液的构成（共轭酸碱对）
缓冲对缓冲系的定义
弱酸及其对应盐
缓冲对的类型
弱碱及其对应盐
多元弱酸对应的酸式盐及其次级盐
缓冲机制的理解
浓度最高
碳酸缓冲系
缓冲能力最强 有丰富的后备
血液中的主要缓冲系
血液PH范围
与肺和肾有密切关系
碱中毒与酸中毒的理解
缓冲比的定义（共轭碱比上共轭酸） 总浓度（共轭酸加共轭碱）
缓冲比
缓冲比越接近1，越大 缓冲比越远离1，越小
忽略了离子强度的影响（即仅适用于稀溶液）
影响缓冲容量的因素
缓冲溶液的配制
缓冲范围
一般认为缓冲比在10-0.1之间 PH在pKa+1-pKa-1之间
注意
判断溶液是否有缓冲能力
有无缓冲对 缓冲比
有缓冲对的缓冲溶液即使没有缓冲能力，仍然可以用缓冲公式计算
1.选择合适的缓冲系
缓冲溶液pH的计算
公式
注意应用条件
1.注意一定是Ka其他不行
影响缓冲溶液的因素
Ka（主要因素） 缓冲比（次要因素）
3个结论
1写出共轭酸碱对—2求出共轭酸的pKa—3列式求解
缓冲容量和缓冲范围
缓冲容量的定义
公式
单位
结论
缓冲容量总是正值 缓冲容量越大，缓冲能力越强
总浓度（总浓度越大，其越大，但有一定的界限（离子浓度））
缓冲溶液的PH在缓冲范围内，且尽量接近于pKa 所选缓冲系的物质对主反应无干扰
5缓冲溶液
pH
pKa
lg
c(B ) c(HB)
6
二、缓冲溶液pH值的计算
Henderson-Hasselbalch方程式
pH
pKa
lg
c(B- ) c(HB)
或
pH
pKa
lg
n(B- ) n(HB)
7
例 ： 0.080mol·L-1HAc 和 0.20mol·L-1NaAc 等 体 积 混 合 成
1L缓冲溶液。①求此溶液的pH值？ ②分别计算加入0.010molHCl、0.010molNaOH、100ml水
NaAc NH3·H2O HPO42-
抗碱成分
缓冲对(缓冲系)
抗酸成分
5
二、缓冲溶液pH值的计算
HB NaB
H+ + B‾ Na+ + B‾
[H
]
Ka
[HB] [B- ]
由于同离子效应，弱酸的离解度更小，平衡时可近 似处理，[HB]≈c(HB)，[B-]≈c(B-)，则
[H
]
Ka
c(HB) c(B )
内容
❖ 缓冲溶液的组成及作用机制 ❖ 缓冲溶液pH值的计算 ❖ 缓冲容量 ❖ 缓冲溶液的配制
1
实验现象
pH pH
7
6 a) HCl
7
6 b) NaAc-HAc
5
5
4
4
3
3
2
2
1
1
0
0
0
10 20 30 40 50
0 10 20 30 40 50
mL of Water
mL of Water
加水稀释对不同体系pH值的影响
后，此缓冲溶液pH的改变值。
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
《医用化学》第五章
二、螯合滴定 （三）基准物质与标准溶液
基准物质应具备如下条件：
1
试剂的组成与化学式完全符合。
2
一般纯度应在99.9%以上。
3
保存或称量过程中不分解、不吸湿、不风化、不易被氧化等。
4
具有较大的摩尔质量。
5
反应定量进行，没有副反应。
二、螯合滴定 （三）基准物质与标准溶液
符合基准物质条件的试剂，可用直接法配 制成标准溶液。
三、配合物的命名
1 配合物的命名服从一般无机化合物的命名原则，即阴离子名 称在前，阳离子名称在后，分别称为某化某、某酸某、氢氧化某 等。
2 配合物的命名比无机化合物的命名相对复杂，主要原因是配 离子的结构比较复杂。
三、配合物的命名
配离子的命名方式一般遵循如下顺序： 配体数目（二、三、四……）— 配体名称（不同配体名称
二、配合物的组成
（二）配位体
在配合物中，与中心离子（或原子） 结合的中性分子或阴离子，称为配位体 （简称配体）。配体中直接同中心离子 （或原子）结合的原子，称为配位原子 （简称配原子）。
二、配合物的组成 （二）配位体
常见的配原子
如N、O、C、S、P和X（卤素）等。
常见的配体
H2O、NH3、X -、OH -、CN -、SCN- 等。
溶液的碱性越强，水解效应越强。
二、配位平衡的移动 （二）沉淀溶解平衡和配位平衡的相互转化
Ag+ + Cl +
2NH3
AgCl
［Ag(NH3)2］+
［Ag(NH3)2］+
Ag+ + 2NH3 + Br
AgBr↓
沉淀溶解平衡和配位平衡的相互转化，实际上是沉淀剂与配位剂之间 争夺金属离子而形成更稳定物质的过程。
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K2HPO4
常见缓冲系
»º ³å ϵ
HAc-NaAc H2CO3-NaHCO3 H2C8H4O4- KHC8H4O4* Tris×HCl-Tris** NH4Cl-NH3 CH3NH3+Cl-- CH3NH2*** H3PO4-NaH2PO4 NaH2PO4 -Na2HPO4 Na2HPO4-Na3PO4
第五章电解质溶液
第5节 缓冲溶液
课件设计：赵民生 2019-02
学习要求
一.掌握缓冲溶液定义 二.掌握缓冲溶液的作用原理 三.掌握缓冲溶液的特性 四.掌握缓冲溶液的组成 五.了解学习缓冲溶液的意义
知识回顾：同离子效应
一定温度下弱酸HAc在溶液中存在：
HAc
H+ + Ac－
若在此平衡系统中加入NaAc，则： NaAc → Na+ + Ac－
2.下列各组溶液，有缓冲作用的是 C
A.0.1 mol·L-1HAc 20mL B.0.1 mol·L-1HAc 20mL + 0.1 mol·L-1NaOH 20mL C.0.1 mol·L-1HAc 20mL + 0.1 mol·L-1NaOH 10mL D.0.1 mol·L-1NaCl20mL + 0.1 mol·L-1NaOH 20mL
四、缓冲溶液组成
弱酸-弱酸盐： HAc~NaAc ，KH2PO4-H3PO4 ， H3BO3-NaB4O7 ， H2CO3-NaHCO3
弱碱-弱碱盐: NH3-H2O– NH4Cl 正盐-酸式盐:NaHCO3-Na2CO3 多元酸-对应的次级盐:H2CO3-NaHCO3 KH2PO4-
饱和，25℃ 0.05
0.025，0.025 0.008695，0.03043
0.01
pH(25℃) 3.557 4.008 6.865 7.413 9.180
温度系数 (ΔpH·℃-1)
-0.001
+0.001
-0.003
-0.003
-0.008
五、学习缓冲溶液的意义
科学研究、工业生产等许多情况下需要控制
反应体系的pH值范围。
人体内的各种体液都具有一定的pH值范围， 如正常人血液的pH值范围为7.35～7.45 。
细胞正常生理环境、生物体内酶催化反应、微 生物培养、血液的贮存、组织切片等需要稳定 的pH值环境。
血液中的缓冲系
1.人体中最重要的缓冲系: H2CO3～HCO32.血浆中：H2CO3～HCO3-
平衡移动结果：外来OH－被HAc消耗。HAc 解离补充了消耗
的H＋，pH没有明显升高
抗碱缓冲作用
用图形说明HAc~NaAc缓冲体系的作用原理
Ac－
HAa
+OH－
Ac－ HAa
+H+
HAa
Ac－
平衡时
抗碱 成分
抗酸 成分
三、缓冲溶液的特性
1.缓冲溶液本身的pH主要取决于弱酸或弱碱的离解常数。 2.温度对离解常数有影响，故也对缓冲溶液的pH有影响。 3.缓冲溶液的浓度越大，加入少量酸碱后，其c(酸)/c(盐)
体系中H3O + 没有明显增大
→
平衡移动方向
外来H+
+
→
HAc 体系中存在大量Ac－抗酸成分）
平衡移动结果：外来H+被Ac－消耗。溶液pH没有
明显降低
抗酸缓冲作用
②在HAc~NaAc缓冲体系中加入少量强碱时：
HAc + H2O
Ac－ + H3O +
因体系中存在大量HAc，在消耗 H3O +后HAc的电离 平衡右移，会电离出更多的H3O +补充其消耗的 H3O + 。HAc制止了OH－增大，叫做抗碱成分
2.缓冲作用：缓冲溶液对强酸、强碱或稀释的抵抗作用。 原理：同离子效应 3.缓冲溶液的组成：由足够浓度的共轭酸碱对组成。 4.缓冲系或缓冲对：构成缓冲溶液的共轭酸及其共扼碱。
二、缓冲原理
以HAc~NaAc缓冲体系为例
HAc+H2O
H3O+ + Ac-（NaAc）
体系中存在大 量HAc和Ac－
+OH- 平衡移动方向
一、缓冲溶液
实验：样品1，1L 0.10mol·L-1NaCl溶液 样品2， 1L 蒸馏水 样品3， 1L 含HAc和NaAc均为0.10mol的溶液
操作：分别加入0.010mol强酸（HCl）和0.010mol的NaOH 观察现象：用pH试纸测其pH值，观察pH值的变化 结论：在1L 0.10mol·L-1NaCl溶液和蒸馏水中，对加入少量
的HCl和NaOH的pH值的变化明显；HAc和NaAc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。
NaCl solution
滴加HCl 甲基橙
HAc-NaAc system
滴加HCl
一、缓冲溶液 Buffer Solution
1.定义：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。
作用和肾肺的调节作用的结果。
H2CO3
+OH+H+
HCO3-
肺
CO2+H2O
肾
H2CO3
HCO3- + H+
NaHCO3 === Na + + HCO3-
当酸进入血液时：H+ 与HCO3-生成了H2CO3， H2CO3肺中分解成二 氧化碳（呼出）和水，其平衡向左移，及时消除了血液 中增加的H+可使pH值稳定在正常范围。
ÖÊ ×Ó ×ª ÒÆ Æ½ ºâ
HAc +H2O
H2CO3 +H2O
H2C8H4O4 +H2O Tris×H+ +H2O NH4+ +H2O
CH3NH3+ +H2O
H3PO4 +H2O H2PO4- +H2O HPO42- +H2O
Ac-+ H3O+ HCO3-+ H3O+ HC8H4O4-+ H3O+ Tris + H3O+ NH3+ H3O+ CH3NH2+ H3O+ H2PO4-+ H3O+ HPO42-+ H3O+ PO43-+ H3O+
+H+
强碱
强酸
结论：抗酸成分：共轭碱 抗碱成分：共轭酸
二、缓冲原理
以HAc~NaAc缓冲体系为例：
HAc + H2O
H3O + + Ac－
因NaAc的同离子效应 抑制了HAc 的解离
体系中存在大量HAc和Ac－
①在HAc~NaAc缓冲体系中加入少量强酸时：
HAc + H2O
H3O + + Ac－
人体中缓冲溶液pH值的计算用Pka’血浆中：H2CO3～
HCO3-（ pKa’=6.10 ）
pH
pK
, a
lg
[HCO
3
]
[CO 2 ]溶解
pH 6.10 lg
[HCO
3
]
[CO 2 ]溶解
血液中的缓冲系
血液的pH值之所以恒定在7.35-7.45之 间，是由于血液中各种缓冲系的缓冲
H2PO4-～HPO42HnP～Hn-1P-(HnP代表蛋白质) 3.红细胞中：H2b～Hb-(血红蛋白)
H2bO2～HbO2-(氧合血红蛋白) H2CO3～HCO3H2PO4-～HPO42-
血液中的缓冲系
在血液中存在的主要缓冲对有H2CO3～HCO3- 、 H2PO4-～ HPO42- 等，其中以碳酸缓冲系在血液中浓度最高，缓冲 能力最大，在维持血液正常pH值中发挥的作用最重要。
5.名词解释：缓冲溶液 6.简述，人体血液中的酸碱度是如何维持的？
由于体系中被加入了大量的Ac-，所以HAc的离解
平衡向__左___移动，HAc的离解度_减__小____
加入强酸HCl的情况呢？ 同上
知识回顾：同离子效应
同离子效应：向弱电解质溶液中加入具
有相同离子（阳离子或阴离子）的强电解 质后，弱电解质离解度降低的现象。
电离平衡发生左移后，弱酸中H+浓度降低，弱碱中OH-浓度降低。
pKa(25°C) 4.76 6.35 2.89 8.08 9.25 10.63 2.16 7.21 12.32
常见缓冲系
溶液
浓度(mol·L-1)
酒石酸氢钾 (KHC4H4O6) 邻苯二甲酸氢钾 (KHC8H4O4)
KH2PO4~ Na2HPO4
KH2PO4~ Na2HPO4
硼砂
(Na2B4O7·10H2O)
或c(碱)/c(盐)的变化小，pH变化也就越小。 4.在c(酸)/c(盐) 或c(碱)/c(盐)】接近1时缓冲能力最大，
0.1< c(酸)/c(盐)<10时也有缓冲能力。
三、缓冲溶液的特性
5.只有外加酸碱的量与缓冲对的量相比较小时，才有 缓冲作用。只能在Kaθ±1的范围内发挥作用。
6.在一定范围内加水稀释时，由于缓冲比不变，缓冲 溶液pH值计算结果不变，实际pH值有微小改变。 稀释过度，缓冲系物质的浓度不足，溶液丧失缓冲 能力。
当碱进入血液时：H+ 与OH-生成水，使平衡向右移，多生成的H+ （抑制了pH值的升高）与HCO3- ， HCO3-与Na + 结合成 NaHCO3， NaHCO3可通过肾脏调节降低其浓度。使可使 pH值稳定在正常范围。
练习题
常见缓冲系
»º ³å ϵ
HAc-NaAc H2CO3-NaHCO3 H2C8H4O4- KHC8H4O4* Tris×HCl-Tris** NH4Cl-NH3 CH3NH3+Cl-- CH3NH2*** H3PO4-NaH2PO4 NaH2PO4 -Na2HPO4 Na2HPO4-Na3PO4
第五章电解质溶液
第5节 缓冲溶液
课件设计：赵民生 2019-02
学习要求
一.掌握缓冲溶液定义 二.掌握缓冲溶液的作用原理 三.掌握缓冲溶液的特性 四.掌握缓冲溶液的组成 五.了解学习缓冲溶液的意义
知识回顾：同离子效应
一定温度下弱酸HAc在溶液中存在：
HAc
H+ + Ac－
若在此平衡系统中加入NaAc，则： NaAc → Na+ + Ac－
2.下列各组溶液，有缓冲作用的是 C
A.0.1 mol·L-1HAc 20mL B.0.1 mol·L-1HAc 20mL + 0.1 mol·L-1NaOH 20mL C.0.1 mol·L-1HAc 20mL + 0.1 mol·L-1NaOH 10mL D.0.1 mol·L-1NaCl20mL + 0.1 mol·L-1NaOH 20mL
四、缓冲溶液组成
弱酸-弱酸盐： HAc~NaAc ，KH2PO4-H3PO4 ， H3BO3-NaB4O7 ， H2CO3-NaHCO3
弱碱-弱碱盐: NH3-H2O– NH4Cl 正盐-酸式盐:NaHCO3-Na2CO3 多元酸-对应的次级盐:H2CO3-NaHCO3 KH2PO4-
饱和，25℃ 0.05
0.025，0.025 0.008695，0.03043
0.01
pH(25℃) 3.557 4.008 6.865 7.413 9.180
温度系数 (ΔpH·℃-1)
-0.001
+0.001
-0.003
-0.003
-0.008
五、学习缓冲溶液的意义
科学研究、工业生产等许多情况下需要控制
反应体系的pH值范围。
人体内的各种体液都具有一定的pH值范围， 如正常人血液的pH值范围为7.35～7.45 。
细胞正常生理环境、生物体内酶催化反应、微 生物培养、血液的贮存、组织切片等需要稳定 的pH值环境。
血液中的缓冲系
1.人体中最重要的缓冲系: H2CO3～HCO32.血浆中：H2CO3～HCO3-
平衡移动结果：外来OH－被HAc消耗。HAc 解离补充了消耗
的H＋，pH没有明显升高
抗碱缓冲作用
用图形说明HAc~NaAc缓冲体系的作用原理
Ac－
HAa
+OH－
Ac－ HAa
+H+
HAa
Ac－
平衡时
抗碱 成分
抗酸 成分
三、缓冲溶液的特性
1.缓冲溶液本身的pH主要取决于弱酸或弱碱的离解常数。 2.温度对离解常数有影响，故也对缓冲溶液的pH有影响。 3.缓冲溶液的浓度越大，加入少量酸碱后，其c(酸)/c(盐)
体系中H3O + 没有明显增大
→
平衡移动方向
外来H+
+
→
HAc 体系中存在大量Ac－抗酸成分）
平衡移动结果：外来H+被Ac－消耗。溶液pH没有
明显降低
抗酸缓冲作用
②在HAc~NaAc缓冲体系中加入少量强碱时：
HAc + H2O
Ac－ + H3O +
因体系中存在大量HAc，在消耗 H3O +后HAc的电离 平衡右移，会电离出更多的H3O +补充其消耗的 H3O + 。HAc制止了OH－增大，叫做抗碱成分
2.缓冲作用：缓冲溶液对强酸、强碱或稀释的抵抗作用。 原理：同离子效应 3.缓冲溶液的组成：由足够浓度的共轭酸碱对组成。 4.缓冲系或缓冲对：构成缓冲溶液的共轭酸及其共扼碱。
二、缓冲原理
以HAc~NaAc缓冲体系为例
HAc+H2O
H3O+ + Ac-（NaAc）
体系中存在大 量HAc和Ac－
+OH- 平衡移动方向
一、缓冲溶液
实验：样品1，1L 0.10mol·L-1NaCl溶液 样品2， 1L 蒸馏水 样品3， 1L 含HAc和NaAc均为0.10mol的溶液
操作：分别加入0.010mol强酸（HCl）和0.010mol的NaOH 观察现象：用pH试纸测其pH值，观察pH值的变化 结论：在1L 0.10mol·L-1NaCl溶液和蒸馏水中，对加入少量
的HCl和NaOH的pH值的变化明显；HAc和NaAc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。
NaCl solution
滴加HCl 甲基橙
HAc-NaAc system
滴加HCl
一、缓冲溶液 Buffer Solution
1.定义：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。
作用和肾肺的调节作用的结果。
H2CO3
+OH+H+
HCO3-
肺
CO2+H2O
肾
H2CO3
HCO3- + H+
NaHCO3 === Na + + HCO3-
当酸进入血液时：H+ 与HCO3-生成了H2CO3， H2CO3肺中分解成二 氧化碳（呼出）和水，其平衡向左移，及时消除了血液 中增加的H+可使pH值稳定在正常范围。
ÖÊ ×Ó ×ª ÒÆ Æ½ ºâ
HAc +H2O
H2CO3 +H2O
H2C8H4O4 +H2O Tris×H+ +H2O NH4+ +H2O
CH3NH3+ +H2O
H3PO4 +H2O H2PO4- +H2O HPO42- +H2O
Ac-+ H3O+ HCO3-+ H3O+ HC8H4O4-+ H3O+ Tris + H3O+ NH3+ H3O+ CH3NH2+ H3O+ H2PO4-+ H3O+ HPO42-+ H3O+ PO43-+ H3O+
+H+
强碱
强酸
结论：抗酸成分：共轭碱 抗碱成分：共轭酸
二、缓冲原理
以HAc~NaAc缓冲体系为例：
HAc + H2O
H3O + + Ac－
因NaAc的同离子效应 抑制了HAc 的解离
体系中存在大量HAc和Ac－
①在HAc~NaAc缓冲体系中加入少量强酸时：
HAc + H2O
H3O + + Ac－
人体中缓冲溶液pH值的计算用Pka’血浆中：H2CO3～
HCO3-（ pKa’=6.10 ）
pH
pK
, a
lg
[HCO
3
]
[CO 2 ]溶解
pH 6.10 lg
[HCO
3
]
[CO 2 ]溶解
血液中的缓冲系
血液的pH值之所以恒定在7.35-7.45之 间，是由于血液中各种缓冲系的缓冲
H2PO4-～HPO42HnP～Hn-1P-(HnP代表蛋白质) 3.红细胞中：H2b～Hb-(血红蛋白)
H2bO2～HbO2-(氧合血红蛋白) H2CO3～HCO3H2PO4-～HPO42-
血液中的缓冲系
在血液中存在的主要缓冲对有H2CO3～HCO3- 、 H2PO4-～ HPO42- 等，其中以碳酸缓冲系在血液中浓度最高，缓冲 能力最大，在维持血液正常pH值中发挥的作用最重要。
5.名词解释：缓冲溶液 6.简述，人体血液中的酸碱度是如何维持的？
由于体系中被加入了大量的Ac-，所以HAc的离解
平衡向__左___移动，HAc的离解度_减__小____
加入强酸HCl的情况呢？ 同上
知识回顾：同离子效应
同离子效应：向弱电解质溶液中加入具
有相同离子（阳离子或阴离子）的强电解 质后，弱电解质离解度降低的现象。
电离平衡发生左移后，弱酸中H+浓度降低，弱碱中OH-浓度降低。
pKa(25°C) 4.76 6.35 2.89 8.08 9.25 10.63 2.16 7.21 12.32
常见缓冲系
溶液
浓度(mol·L-1)
酒石酸氢钾 (KHC4H4O6) 邻苯二甲酸氢钾 (KHC8H4O4)
KH2PO4~ Na2HPO4
KH2PO4~ Na2HPO4
硼砂
(Na2B4O7·10H2O)
或c(碱)/c(盐)的变化小，pH变化也就越小。 4.在c(酸)/c(盐) 或c(碱)/c(盐)】接近1时缓冲能力最大，
0.1< c(酸)/c(盐)<10时也有缓冲能力。
三、缓冲溶液的特性
5.只有外加酸碱的量与缓冲对的量相比较小时，才有 缓冲作用。只能在Kaθ±1的范围内发挥作用。
6.在一定范围内加水稀释时，由于缓冲比不变，缓冲 溶液pH值计算结果不变，实际pH值有微小改变。 稀释过度，缓冲系物质的浓度不足，溶液丧失缓冲 能力。
当碱进入血液时：H+ 与OH-生成水，使平衡向右移，多生成的H+ （抑制了pH值的升高）与HCO3- ， HCO3-与Na + 结合成 NaHCO3， NaHCO3可通过肾脏调节降低其浓度。使可使 pH值稳定在正常范围。
练习题