第四章 酸碱平衡 第三节 缓冲溶液 主讲教师:李海霞 副教授 海南医学院药学院
(一)缓冲溶液(Buffer solutions)定义 能够抵抗外加的少量强酸、强碱或稀释的影响,本身的pH不显著变化的溶液。 缓冲溶液的抗酸、抗碱、抗稀释的作用叫缓冲作用 (Buffer action)。 缓冲溶液的组成??? pH=5的HAc-NaAc溶液
(二)缓冲溶液(Buffer solutions)组成 由互为共轭酸碱对的两种物质组成。 组成缓冲溶液的物质叫缓冲体系(Buffer system)。 例: HAc-NaAc NH4Cl - NH3·H2O NaH2PO4 - Na2HPO4 或H3PO4 H2CO3 - NaHCO3 弱酸和弱碱
判断下列体系是否是缓冲体系? 下列各组分等体积混合的溶液,无缓冲作用的是 ( ) 下列各组分等体积混合的溶液,无缓冲作用的是 ( ) A. 0.01 mol·L-1 NaOH和0.1 mol·L-1 HAc B. 0.2 mol·L-1 KH2PO4和0.2 mol·L-1 Na2HPO4 C. 0.01 mol·L-1 NaOH和0.2 mol·L-1 HAc D. 0.01 mol·L-1 H3PO4 和 0.01 mol·L-1 Na3PO4 A D
缓冲溶液的应用
(三)缓冲溶液的计算 HB + H2O B- + H3O+ 或
或 称为缓冲比; 称为缓冲溶液总浓度.
缓冲能力(缓冲容量)的影响因素: ①pKa ②缓冲溶液的总浓度C总,C总越大,缓冲能力就越大。 ③C总一定时,缓冲比 =1时,缓冲能力最大,并且缓冲比越接近1,缓冲容量越大。
下列不同浓度的缓冲溶液中,缓冲容量最大的是( ) A . 0 . 06 mol • L-l HAc - 0 . 04 mol • L-l NaAc . 0 . 05 mol • L-l HAc - 0 . 05 mol • L-l NaAc C . 0 . 04 mol • L-l HAc - 0 . 06 mol • L-l NaAc 0 . 0 . 02 mol • L-l HAc - 0 . 02 mol • L-l NaAc B
缓冲比一般应控制在0.1至10之间,否则 缓冲能力太小, 起不到缓冲作用。 缓冲溶液的pH变化范围大致相当于pKa±1,
计算下列缓冲溶液的缓冲范围: (1)NH4Cl-NH3溶液 (2)NaHCO3-Na2CO3溶液 (3)KH2PO4-Na2HPO4溶液 (4)Na2HPO4-Na3PO4溶液
欲配制pH=9.5的缓冲溶液,应选用的弱酸弱碱和它们的(强碱或强酸的)盐为( ) A. NH2OH,Kb=1×10-9 B. NH3·H2O,Kb=1.8×10-5 C. HAc,Ka=1.8×10-5 D. HCOOH,Ka=1×10-4 B
(四)缓冲溶液的选择和配制原则 一、选择适当的缓冲体系 (1)所选缓冲对弱酸的pKa尽量接近于所需pH, 并尽量在缓冲对的缓冲范围内(pH= pKa±1) (2) 所选缓冲对不能与溶液中主物质发生作用 二、计算 (1)若pKa 与所需pH不相等, 依所需pH调整ca/cb (2)共轭酸碱的总浓度越大,缓冲作用越强。 一般以0.05~0.5 mol· L-1 为宜。 三、校准
计算所需缓冲对的量,为方便计算和配制,常用相同浓度的共轭酸、碱 例4-8 如何配制pH值为5.00的缓冲溶液1000ml? 计算所需缓冲对的量,为方便计算和配制,常用相同浓度的共轭酸、碱 溶液,分别取不同体积混合即可。
缓冲溶液应用:工业、农业、生物、医学、化学…… 例1:人血 ,人生命有危险。 人血中含缓冲对: , 例2:分析化学 NH3 –NH4Cl pH = 9.0 缓冲液中: 完全,而 不沉淀。 例3:土壤中,硅酸,磷酸,腐植酸与其盐组成“缓冲对”, pH=5.0~8.0的土壤适合农作物生长。
三位患者的住院报告如下: (1)甲:c(HCO3-)=25.0mmol·L-1,c(H2CO3)=1.27mmol·L-1; (2)乙:c(HCO3-)=21.3mmol·L-1,c(H2CO3)=1.31mmol·L-1; (3)丙:c(HCO3-)=55.0mmol·L-1,c(H2CO3)=1.33mmol·L-1; 已知在血浆中校正后的pKa(H2CO3)=6.10,试计算三位患者血浆的pH。并判断谁属正常,谁属碱中毒,谁属酸中毒?