文档介绍：第四章缓冲溶液
(Chapter 4 Buffer Solution)
教学目的
、组成和缓冲机理。
,并能熟练用于计算缓冲溶液pH值。
、影响因素及有关计算
;了解血液中的主要缓冲系
及在稳定血液pH过程中的作用。
教学重点
;Henderson公式及缓冲溶液pH计算;
;血液中的缓冲系;
教学难点
同上
教学时数 4学时
主要内容
第一节缓冲溶液及缓冲机制*
第二节缓冲溶液的pH值计算*
第三节缓冲容量和缓冲范围*
第四节缓冲溶液的配制*
第五节血液中的缓冲系*
§4-1 缓冲溶液及缓冲机制
一、缓冲溶液的缓冲作用和组成
实验:
样品1,40ml ·L-1NaCl溶液
样品2, ·L-1的溶液
操作:加入合适指示剂,
观察现象:pH值的变化
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。
HAc-NaAc system (甲基橙)
NaCl solution(甲基橙)
缓冲溶液(buffer solution):
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。
缓冲作用(buffer action):
缓冲溶液对强酸、强碱或稀释的抵抗作用。
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互为共轭酸碱对的两种物质组成。
缓冲溶液的组成
一般由具有足够浓度和一定比例的共轭酸碱对的两种物质组成。共轭酸称为抗碱成分,共轭碱称为抗酸成分。
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)。 HAc-NaAc ; NH3-NH4Cl
共轭酸
共轭碱
HAc
NH4Cl
H2PO4-
NaAc
NH3·H2O
HPO42-
抗酸成分
缓冲系
抗碱成分
组成示意图
缓冲系
质子转移平衡
pKa
(25℃)
HAc-NaAc
HAc+H2O Ac-+H3O+
H2CO3-NaHCO3
H2CO3+ H2O HCO3-+H3O+
H3PO4--NaH2PO4
H3PO4+H2O H2PO4-+H3O+
Tris·HCl-Tris①
Tris·H++H2O Tris+H3O+
H2C8H4O4- KHC8H4O4
H2C8H4O4+H2O HC8H4O4-+H3O+
NH4Cl-NH3
NH4++H2O NH3+H3O+
CH3NH3+Cl-- CH3NH2
CH3NH3++H2O CH3NH2+H3O+
NaH2PO4--Na2HPO4
H2PO4-+H2O HPO42-+H3O+
Na2HPO4--Na3PO4
HPO42-+H2O PO43-+H3O+
在实际应用中,还常采用酸碱反应的生成物与剩余的反应物组成缓冲系。
弱酸(过量)+ 强碱
强酸+ 弱碱(过量)
优点:
HCl 和 NaOH 溶液常备试剂,容易获得。
弱酸或弱碱的浓度即缓冲系的总浓度。
通常缓冲溶液的pH需要在pH计监控下调整,滴加强碱/酸易于操作。