缓冲溶液的配制

第四章：缓冲溶液
目的与要求： 掌 握 缓 冲 溶 液 的 作 用 机 理 及 其 pH 值 计 算 。 掌 握 缓 冲 容 量 的 影 响 因 素 。 熟悉缓冲溶液的配制方法。
重点与难点： 重 点 ： 缓 冲 溶 液 的 pH 值 计 算 。 缓 冲 容 量 的 影 响 因 素 。 难点：缓冲溶液的配制
第四章：缓冲溶液
课程：基础化学 适用：医疗本科专业 制作：徐兰琴，黄侃 修改：付洪瑜 科室：化学教研室
30.04.2020
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广州医学院教案
授课人单位：
教研室： 化学
职称：
授课日期： 年 月 日 节次：
授课地点：
授课专业、年级：
采用教材：杨秀岑主编“基础化学”
讲 授 内 容 (章 、 节 、 内 容 )：
pH= 5 . 12
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3）HCl + NH3
NH4Cl
NH3 NH4Cl
c(NH3)=0.20*(100- 50) /150 =0.20*50/150
c(NH4+)=0.20*50/150
Ka =Kw/K( NH3 )= 5.6 * 10-10 pH = pKa + lg [B-]
教学手 段的 应用（ 采用 何种 直观教 具 ， 多媒体 、投 影片 、幻灯 片、 挂图 、 模 型 等 ）：
幻灯片
课时安排： 2 节 ： 缓 冲 溶 液 的 作 用 、 缓 冲 溶 液 的 pH 值 。 2节：缓冲容量、缓冲溶液的配制
有关教学改 革的措施（授课形式、课 题提问、 思考题、习作 …… 等） 思考题、课堂练习、课堂提问
pH= 9. 25
[HB]
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小结:关于溶液pH值计算 一 元 弱 酸 碱 溶 液 [ H+ ] = （ Ka * CA） 多 元 酸 碱 溶 液 [ H+ ] = （ Ka 1* CA） 两 性 物 质 溶 液 [ H+ ] = （ Ka * Ka `）
缓冲溶液
pH = pK a + lg [B-] [H B ]
c(HB)
pH = pKa + lg n(B-)
n(HB)
……(1) ……(2) ……(3)
根据上面的公式，您认为缓冲溶液的 pH值与什么因素有关？
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二、缓冲溶液PH值的决定因素：
1、缓冲溶液的pH值首先取决于弱酸的 离解常数Ka值。
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
一、缓冲溶液PH值的计算公式的推导：
NaB
平 HB + H2O 衡 [HB]
时
Ka =
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[H+][B-] [HB]
Na+ + BH3+O + B[H+] [H+]+[B-]
[H+]=Ka
[HB] [B-]
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pH = pKa + lg [B-]
[HB]
pH = pKa + lg c(B-)
pH= pKw- pOH=11.28
2）HCl + NH3
NH4Cl
c(NH4+)=0.20/2=0.10mol/L
Ka =Kw/K( NH3 )= 5.6 * 10-10
Ka * CA >> 20Kw ， CA/Ka 500
[ H+ ] = （Ka * CA）= 5.6 * 10-10 * 0.10
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例：计算下列溶液的pH值
1）0.20mol/L NH3.H2O 100ml 2）在1）的溶液中加入0.20mol/L HCl
100ml 3）在1）的溶液中加入0.20mol/L HCl
50ml
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解：1） Kb * CB >> 20Kw ， CB/Kb 500 [ OH- ] = （Kb * CB）= 1.79 * 10-5 * 0.20
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第三节：缓冲容量
缓冲容量的定义：在数值上等于使单 位体积（1L或1ml）缓冲溶液的PH值 改变一个单位时，所需加一元强酸或一 元强碱的物质的量（mol或mmol）。
β=
Δb ∣ΔpH∣
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HCl
缓冲体系 HAc - NaAc
NaAc减少
缓冲体系 HAc - NaAc
H2PO4-
HPO42-
缓冲对（缓冲ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ）
抗酸成分
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二、缓冲溶液的缓冲作用机制
以HAc-NaAc缓冲溶液为例（与
酸作用）
少量H+
平衡向左移动
HAc + H2O
H3O+ + Ac-
NaAc
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Na+ + Ac-
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以HAc-NaAc缓冲溶液为例（与碱 作用）：
平衡向右移动
少量OH-
HAc + H2O
H3O+ + Ac-
NaAc
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Na+ + Ac-
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缓冲作用的机制：
在缓冲溶液中，由于浓度较大 的弱酸及其共轭碱间质子转移 平衡的存在，抗酸时消耗共轭 碱；抗碱时消耗弱酸。因此， 能使缓冲溶液的PH值基本保 持不变。
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第二节：缓冲溶液的PH值计算
NaAc近于耗尽
失去缓冲 作用！！
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缓冲体系 HAc - NaAc
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缓冲溶液的缓冲作用的有效区间在： 1/10 < 缓冲比 < 10， 即PH= PKa±1
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影响缓冲容量的因素：
缓冲溶液的总浓度和缓冲比
缓冲溶液有最大缓冲容量
同一缓冲体系，总浓度一定，缓冲比 等于1，缓冲容量最大。缓冲溶液的 缓冲范围： （Pka-1 Pka+1）
同一缓冲体系，缓冲比一定，总浓度 愈大，缓冲容量愈大。
不同缓冲体系，总浓度相同，缓冲容
量也相同。
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1、缓冲溶液----------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
缓冲作用----------缓冲溶液对强酸、强碱 或稀释的抵抗作用
2、组成： 共轭酸
共轭碱
HAc
NaAc
抗碱成分
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NH4Cl
NH3·H2O
参考图书：
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教案制定日期：
年月日
授课教师签名：
第四章：缓冲溶液
本章主要内容：
缓冲溶液的概念、组成及缓冲作用机制
缓冲溶液pH值的计算
缓冲容量及其影响因素
缓冲溶液的配制
作业：p63 4 6 7 8 10
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第一节 缓冲溶液及其缓冲作用
一、缓冲溶液的概念和组成