第四章酸碱滴定法（课件）《分析化学(邢文卫)》缓冲溶液（ 化学工业出版社第三版）

缓冲溶液 对比实验： 一升HAc+NaAc 混合液 加0.01mol HCl 或加0.01mol NaOH pH基本不变（pH试纸检测） 一升纯水 加0.01mol HCl，pH = 2 pH = 7 pH = 2 加0.01molNaOH，pH=12 pH = 7 pH = 12 0.1mol/L 实验证明： HAc 与 NaAc的混合液具有抗酸、抗碱、抗稀释的能力。NH3.H2O 与NH4Cl 的混合液也具有抗酸抗碱抗稀释的能力。弱酸及其共轭碱 7.5.1 缓冲溶液的组成及缓冲原理 定义：由弱酸及其共轭碱所组成的具有抵抗少量酸、碱或稀释而保持 pH 值基本不变的混合液，称为缓冲溶液。 缓冲溶液的这种抗酸、抗碱、抗稀释的作用称为缓冲作用。 例： HAc — NaAc溶液 HAc = H+ + Ac- NaAc → Na+ + Ac- 加酸、加碱时的缓冲原理： 1、Ac- ( NaAc）是抗酸成份。 2、HAc 是抗碱成份。 NH3.H2O = NH4+ + OH – NH4Cl → NH4+ + Cl – 1、NH3.H2O是抗酸成份。 2、NH4+ ( NH4Cl ) 是抗碱成份。 弱酸及共轭碱称为缓冲对或缓冲系。 7.5.2 缓冲溶液的pH值 NaAc → Na+ + Ac- HAc = H+ + Ac- Ca - X X Cb + X c(HAc) ≈ Ca c(Ac-) ≈ Cb 7－15式 NH3.H2O = NH4+ + OH – NH4Cl → NH4+ + Cl – [NH4+ ]≈Ca [NH3.H2O]≈Cb pH = 14 －pOH 7－16式 带入上式得： 例：等体积的0.2mol/LHAc与0.2mol/LNaAc混合，计算其 pH值。 解： 例：在浓度各为0.1mol/L 的一升HAc 和Ac-的混合溶液中分别加入0.01molHCl; 0.01mol NaOH(设体积不变)和稀释5倍后，问pH 值变化如何？ pH = 4.75 – lg（0.1/0.1）= 4.75 解：原来的 pH = 4.75 – lg 0.1/0.1 = 4.75 加酸后： HCl + NaAc = HAc + NaCl 0.01 0.01 pH = 4.75 – lg（0.11/0.09）= 4.66 加碱后： NaOH + HAc = NaAc + H2O 0.01 0.01 pH = 4.75 – lg（0.09/0.11）= 4.84 稀释5倍后 pH = 4.75 – lg（0.02/0.02）= 4.75 例：用NaH2PO4和Na2HPO4制备pH =7.51的缓冲溶液，问NaH2PO4和Na2HPO4的浓度比是多少？ 解：此混合液中，NaH2PO4 是酸，Na2HPO4是碱。因为：NaH2PO4 → Na+ + H2PO4 - H2PO4 - = H+ + HPO42- Na2HPO4 → 2Na+ + HPO42- 应查 H3PO4 的 pK2=7.21 7.51 = 7.21 – lg Ca/Cb lg Ca/Cb = - 0.3 lg Cb/Ca = 0.3 Cb/Ca = 2 Na2HPO4浓度是NaH2PO4浓度的2倍。 例：5ml 1mol/L NH3·H2O和15ml0.2mol/LNH4Cl混合，计算混合液的pH. Kb = 1.76 × 10-5 解：混合后， c(NH3·H2O)= 5×1/20 = 0 .25 (mol/L) c(NH4Cl) = 0.2×15/20 = 0.15 (mol/L) pOH = pKb – lg（Cb/Ca） = 4.75 –