文档介绍：有关缓冲溶液的几个问题

在下面的讨论中将要用到的符号:
ca——弱酸的浓度
cb——弱碱的浓度
cs——盐的浓度
Ka——弱酸的解离常数
Kb——弱碱的解离常数
Kw——水的离子积
由于在配制过程中,弱酸、弱碱、盐的浓度的单位都相同,所以就不必注明它们的单位。

一、缓冲溶液本身的 pH 值
计算公式如下:
c
pH=pKa − lg a (用于酸型缓冲溶液 pH 的计算)
cs
c
pH=pKw-pKb + lg b (用于碱型缓冲溶液 pH 的计算)
cs
二、提高缓冲溶液的缓冲能力的方法。缓冲溶液的缓冲能力是有一定限度的,对同一种缓冲溶液来
c c
说,它们的 pH 决定于 a (或 b )的比值。只有当这个比值改变不大,溶液的 pH 才不会有大的变
cs cs
化。为此如欲提高缓冲溶液的缓冲能力,必须:
1、适当提高 ca(或 cb)和 cs 的浓度。
在实际工作中因往往只需控制 pH 于一定范围内而无须控制在某一固定 pH 值,因此 ca(或 cb)和 cs
的浓度也不必过高。当 c(或a cb)和 cs 的比约为 1 时,则它们的浓度可以大致配制在 ~1mol/L
为宜。在此浓度范围内,由下面的计算可见,如每 L 溶液中增加 +,则溶液的 pH 改变不过
在至单位。以酸型缓冲溶液为例计算。
c
缓冲溶液原来的 pH 值:pH=pKa − lg a =pKa
cs
在 ca 和 cs 的浓度各为时,溶液的 pH 值改变为:
-
pH = pKa + lg ≈ pKa −
+
在 ca 和 cs 的浓度各为 1mol/L 时,溶液的 pH 值改变为:
1-
pH = pKa + lg ≈ pKa −
1 1+
2、保持 ca (cb )和 cs 的浓度接近,一般以 1:1 或相近比例配制的缓冲溶液其缓冲能力最大。例
c
如两者总浓度为 2mol/L,当 a =1 时,每 L 溶液增加 +时,由上面的计算结果,pH 仅
cs
c
改变单位,而当 a =1/99 时,溶液中 pH 改变为单位。
cs

缓