化学缓冲溶液

第四节缓冲溶液导入人体血液pH=7.35-7.45酸性食物酸性食物碱性食物碱性食物问题为什么人体血液的pH稳定在7.35-7.45之间？缓冲溶液的组成是什么？缓冲溶液的作用原理？H2ONaClHAc-NaAcH2ONaClHAc-NaAcHAc-NaAcHAc-NaAc分析：为什么人体血液pH能稳定在7.35-7.45之间？定性实验甲基橙指示剂1mol·L-1HCl酚酞指示剂1mol·L-1NaOH分析：为什么人体血液pH能稳定在7.35-7.45之间？定量计算pH加1滴(0.05mL)1mol.L-1HCl加1滴(0.05mL)1mol·L-1NaOH50mL纯水7.003.0011.0050mLHAc-NaAcc(HAc)=0.10mol·L-1c(NaAc)=0.10mol·L-14.754.744.76△pH=4.00△pH=0.01能抵抗外加少量强酸、强碱或稍加稀释，而溶液的pH值基本保持不变，称为缓冲溶液。

一、缓冲溶液血液中主要的缓冲体系：HA—NaA（有机酸及其钠盐）H2CO3—NaHCO3主要NaH2PO4-Na2HPO4HHb—NaHb（血浆蛋白及其钠盐

）

1、缓冲溶液的概念

2、缓冲溶液的组成由合适浓度的共轭酸碱对（缓冲对）组成。缓冲溶液抗酸成分抗碱成分共轭碱共轭酸缓冲对成分条件类型缓冲溶液

3、缓冲溶液的作用原理缓冲溶液中的成分：H+Ac-HAcNa+OH-有效成分：Ac-HAc抗酸成分抗碱成分外加H+时：H++Ac-

HAc外加OH-时：OH-+HAcAc-+H2O溶液中H+/OH-的浓度基本不变，因此溶液pH基本不变。

反应方程：说明：1、一分为二的看待缓冲溶液，它不是万能的，而是有限度的。缓冲作用是相对的，只能对抗外来少量强酸强碱的侵扰。2、抗酸抗碱过程中，存在一变两不变，pH基本不变，总浓度不变，但缓冲对中各自浓度有变化3、缓冲溶液不是一次性的，可反复使用4、合理科学使用缓冲溶液的基本原则是“交替使用”。常用的缓冲溶液缓冲溶液pKa(25℃)缓冲范围HAc－NaAcH2CO3－NaHCO3NH4Cl－NH3Na2HPO4－Na3PO44.746.359.2512.323.74～5.745.35～7.358.25～10.2511.32～13.32—缓冲比—缓冲溶液的总浓度二、缓冲溶液pH计算结论：1.Ka

与温度有关，故缓冲溶液pH也与温度有关。2.同一缓冲系的缓冲溶液，pKa值一定，pH随cB-/cHB

的改变而改变。当cB-/cHB

＝1时，pH＝pKa

。3.缓冲溶液加水稀释时，c(B-)与c(HB)的比值不变，则pH也基本不变。例计算0.10mol·L-1NH320mL和0.20mol·L-1NH4Cl15mL混合溶液的pH值。解此混合溶液的缓冲系为NH4+—NH3

，查表知pKa(NH4+)＝9.25

代入公式得pH＝9.25-0.17＝9.08三、缓冲范围一般认为pH=pKa

1为缓冲作用的有效区间，称为缓冲溶液的缓冲范围。不同缓冲系，因各自弱酸的pK值不同，所以缓冲范围也各不相同。意义：1、选择缓冲对的依据。2、缓冲溶液是否有效的依据。四、缓冲容量缓冲容量：是指单位体积(1L)的缓冲溶液在pH值改变一个单位时，所需外加一元强酸或一元强碱的物质的量(mol)。缓冲容量用β来表示。

β值愈大，缓冲能力愈强①总浓度：同一种缓冲溶液，缓冲比一定时，总浓度越大，缓冲容量越大。0.05∼0.2mol/L；②缓冲比：当缓冲溶液的总浓度一定，缓冲比=1:1时，缓冲容量最大（缓冲能力）最大，此时，pH=pKa。影响缓冲容量β

的因素：五、缓冲溶液的选择和配制1.选择合适的缓冲系

①实用性：当ca=cb时，pH=pKa。选择pKa与所需pH值相等或相近的共轭酸，可保证有较大的缓冲能力。例1、欲配制pH=5.0的缓冲溶液应选择体系NaAc-HAc体系，pKa=4.74

例2、欲配制pH=9.0的缓冲溶液，应选择NH3-NH4Cl体系,pKb=4.74,pKa=9.26

②安全性：所选缓冲系物质应稳定、无毒，不能与溶液中的反应物或产物发生作用。2.计算用量如pKa与pH不相等，则按所要求的pH，利用缓冲公式算出所需的nb/na3.配制直接法：简单混合法间接法强碱中加过量弱酸强酸中加过量弱碱六、人体正常pH的维持

人体血液pH=7.4±0.05，pH改变超过

0.4个单位会有生命危险。人体中存在两种重要的缓冲系统：血液中：H2CO3—HCO3-缓冲系统。细胞中：H2PO4-—HPO42-缓冲系统。碱储

在体内，HCO3-是血浆中含量最多的抗酸成分，在一定程度上可以代表血浆对体内所产生非挥发性酸的缓冲能力，所以将血浆中的HCO3-称为碱储。趣闻－IQ值与pH值1996年，英国皇家学会汇编：标志人类智力水平的智商与大脑皮层的酸碱度成正比。

光谱磁共振法；研究对象：42个6-13岁男童相关程度>0.5

(0-毫无关系，1完全对应)pH值＝6.99～7.09时，IQ值＝63～138。练习题根据酸碱质子理论,下列哪些是酸,碱及两性物质

NH4+,CO32-,H2PO4-,NH3,H2S,Ac-,OH-，