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第四章 酸与碱 例如二元酸H2A 作业 P108-109：4, 7， 9, 11, 14（2）（4）, 15, 16 例：计算下列溶液的pH值 1）100mL 0.20mol.L-1 NH3.H2O 2）在1）中加入100mL 0.20mol.L -1HCl 3）在1）中加入50mL 0.20mol.L-1 HCl (3) 50ml纯水：pH=7.0 加入1ml 1.0mol·L-1NaOH后，按强碱溶液计算： pH = -lg[H3O+] △pH=12.30 – 7.00 = 5.30 四、缓冲容量和缓冲范围 1、缓冲容量(buffer capacity)及影响因素 缓冲容量取决于总浓度和缓冲比。 缓冲容量用来说明缓冲能力的大小。 单位体积缓冲溶液的pH发生一定变化时所能抵挡的外加一元强酸或一元强碱的量。 β def 总浓度一定，缓冲比 越接近1缓冲能力强 缓冲比 缓冲比一定，总浓度越 大缓冲能力越强 总浓度 ? 总浓度的影响：对同一缓冲系，缓冲比一定时，总浓度越大，缓冲容量越大，缓冲能力越强。 ? 缓冲比的影响：对同一缓冲系，总浓度一定时，缓冲比越趋近于1，缓冲容量越大，缓冲能力越强；缓冲比等于1时，缓冲能力最强。 2、有效缓冲范围 （buffer effective range） pH=pKa-1 ~ pKa+1 一般认为,缓冲比在1/10~10/1范围内,缓冲溶液才能有效发挥缓冲作用. 五、 缓冲溶液的选择和配制 1、选择合适的缓冲系：使所选缓冲系中共轭酸的pKa与所配缓冲溶液的pH值尽量接近。 2、保证有足够的总浓度： 0.05 ~ 0.20 mol ·L-1。 3、计算所需缓冲系的量。 4、用pH计进行测定和校正。 配制缓冲溶液的步骤 缓冲溶液的配制方法 1、选用相同浓度的共轭酸和共轭碱直接混合而得： pH=pKa+lgV（共轭碱）/V（共轭酸) 2、在一定量的弱酸溶液中加入适量的强碱，利用剩余的弱酸和反应生成的弱酸强碱盐构成缓冲对。 2 ：5 2 ：3 2 ：1 抗碱 成分 抗酸 成分 缓冲对 体积比 用相同浓度的H3PO4和NaOH溶液按不同体积比混合时的情况如下： H2PO4-—HPO42- H3PO4—H2PO4- HPO42-—PO43- H2PO4- H3PO4 H2PO4- HPO42- HPO42- PO43- 练习题： 　　用1.00mol·L-1NaOH中和1.00mol·L-1丙酸(用HPr代表)的方法，如何配制1000ml总浓度为0.100mol·L-1 pH 5.00的缓冲溶液。(已知丙酸的 =4.86) 想一想 ？ 解： (1)1000ml 缓冲溶液中缓冲物质总的物质的量皆由HPr提供。 设1000ml 总浓度为0.1mol·L-1的缓冲溶液需1.00 mol·L-1 HPr为 x ml 则 0.1×1000 = 1.00x x = 100(ml) 加入丙酸的物质的量为：100×1=100 mmol (2)设需加入1mol·L-1 NaOH为V ml 则生成的丙酸钠为V ×1= V mmol 总的物质的量为100mmol，全部由丙酸提供。 V = 58.0（ml） 取1.00 mol·L-1丙酸100ml，1.00 mol·L-1 NaOH 58.0ml加水至1000ml，即得总浓度为0.100mol·L-1 pH 5.00的丙酸缓冲溶液1000ml 。 六、缓冲溶液在医学上的意义 血液中的缓冲系 红细胞中：H2b--Hb-(H2b代表血红蛋白) 、 H2bO2--HbO2-(H2bO2代表氧合血红蛋白)、 H2CO3--HCO3-、H2PO4---HPO42- 血浆中： H2CO3--HCO3-、 H2PO4---HPO42-、 HnP--Hn-1P-(HnP代表蛋白质) 由Henderson-Hasselbalch方程式可得血浆的pH值为约为7.40 20 pH ＜7.35 酸中毒 acidosis 碱中毒 alkalosis 1、H2CO3--HCO3-缓冲系 正常人血浆中： ＞ 20 pH ＞ 7.45 H2CO3 CO2 + H2O H3O+ + HCO3- 溶解 酸性物质增多时 碱性物质增多时 肺 肾 保证血液pH 碱储 H2CO3--HCO3-体系调节机制 目 的 要 求