4缓冲溶液13级说课.ppt

2)第二个缓冲溶液加10 mL 0.010 mol·L-1 NaOH 后， pH为： 加0.10mL 0.10 mol·L-1 NaOH后，溶液 pH由4.75升到4.84，增大0.09，表明：缓冲溶液的缓冲能力比前者小。 ∴ 缓冲比一定时，β与 C总成正比。 总浓度越大，β越大。(见图4-1) 2、 β与缓冲比的关系 （如图4-1所示） [HB] [B-] ? 10 [HB] [B-] 1/10 β值很小 [HB] [B-] ≤ ≤ 10 10 1 β值较大 β值最大 [HB] [B-] = 1 当缓冲比BR=1、pH = pKa时，β有极大值， 即：在c总一定时的最大缓冲容量 。 当 1 ≤ ≤ 1 10 时， 缓冲溶液具缓冲作用。 pH = pKa±1 ∴对某缓冲系来说，可以配制pH在pKa±1范围内的缓冲溶液。 [HB] [B-] 3、缓冲范围： 缓冲液能发挥缓冲作用的有效pH值范围。 10 例： 缓冲对 pKa 缓冲范围 HAc~NaAc 4.75 H2PO4-~HPO42- 7.21 NH4+~NH3 9.25 3.75—5.75 6.21—8.21 8.25—10.25 β pH 1 3 5 7 9 11 13 e f e线：HCl f线：NaOH 不是通常意义 的缓冲溶液 小结： 影响缓冲容量的因素 ① 缓冲比一定，总浓度越大，β越大。 ② 总浓度一定，缓冲比越接近1 ，β越大。 ③ 缓冲范围： pH = pKa±1 4.4 缓冲溶液的配制 所配制溶液的pH值，应处于该缓冲系的缓冲范围（pKa±1）内；有多个缓冲系可选时，应选pKa与所配pH最接近的，以获得较大的缓冲容量。 1、选择合适的缓冲系： 一、用相同浓度的弱酸及共轭碱配制(HB-NaB) 前提是：稳定、无毒，不与其他成分发生反应。 4.4.1 配制方法 例：配制pH=7.00的缓冲溶液，下列缓冲系中，应选择哪一种? H2CO3~NaHCO3 NaH2PO~Na2HPO4 pKa 6.35 7.21 以下三种缓冲系的缓冲范围都包含此pH，都 符合第一个条件： Tris·HCl~Tris 7.85 ∵ 是采用两溶液按一定体积比混合的方式配制， ∴设配制V体积的缓冲液需取两溶液的体积分别为V(HB)、V(B-)； 则： V = V(HB) + V(B-) 混合后缓冲溶液的pH为： 3、计算---所需弱酸及其共轭碱的物质的量或体积。 2、要有合适总浓度： 0.05—0.2mol·L-1 同浓度的弱酸及其共轭碱混合，所配制的缓冲溶液的pH计算。 求出V(B-) → V(HB) 例：如何配制100mLpH约为5.00的缓冲液？ pH= pKa + lg V(B-) V(HB) 5.00 = 4.75 + lg 100-V V 解得： 取HAc体积为V =36mL，NaAc体积为100-36 =64mL，混匀。需要时可用酸度计校正。 4、配制。按计算的体积量取两溶液后，混匀。 5、pH校正。 解：可用均为0.1mol/L的HAc及NaAc混合配制。设 需HAc为V mL 则NaAc为(100-V) mL 二、用酸碱反应的生成物与剩余的反应物配制 （1）过量弱酸+强碱： 如HAc(过量) + NaOH （2）过量弱碱+强酸 ： 如NH3(过量) + HCl 例：用浓度均为1.00mol·L-1NaOH和丙酸(HB表示)，如何配制总浓度为0.100mol·L-1、pH为5.00的缓冲溶液1000mL。 (已知丙酸pKa=4.86) 解：1) ∵缓冲对总物质的量全由HB提供。设需丙酸的体积为VHB (mL) 据 n总= c总V总= cHBVHB 即 0.100×1000=1.00 VHB 求得VHB=100 (mL) ；所加丙酸 nHB= n总= 100 mmol 2) 设 需加入1mol·L-1 NaOH的体积为V(mL) ，由此所生成的 nNaB= nNaOH = cNaOHV V = 58.0（mL） 取配制用丙酸100mL、NaOH 58.0mL，加水至1000mL混匀，得总浓度0.100mol·L-1、pH=5.00的丙酸缓冲溶液1000mL 。 ∴ 用pH计测定溶液的pH时，需要用标准缓冲溶液进行校正。 标准缓冲溶液由规定浓度的某些离解常数较小的两性物质或共轭酸碱对组成，其pH 是在一定温度下通过实验已准确测知；在偶然沾污的条件下， pH值基本不变。 1.标准缓冲溶液 4.4.2 常用缓冲溶液 常用标准缓冲液 温度系数：温度每变化1℃缓冲溶液pH的变化值。 C4O4O62- HC4O4O6- H2C4