《无机化学》课程PPT教学课件（讲稿）缓冲溶液及缓冲机制

缓中溶液 在工农业生产、科研工作和许多天然体系中，都需要溶 液的H保持一定范围内，才能使反应和活动正常进行。 溶液的PH如何控制？怎样使溶液的H保持稳定？ 缓冲溶液组成及作用机理 1.概念： 请大家看实验：

一、 缓冲溶液组成及作用机理 1.概念： 请大家看实验： 缓冲溶液 在工农业生产、科研工作和许多天然体系中，都需要溶 液的pH保持一定范围内，才能使反应和活动正常进行。 溶液的PH如何控制？怎样使溶液的pH保持稳定?

第一节缓冲溶液及缓冲机制 NaC溶液中加入HC到 0.010molL1,溶液 的pH由7变为2，改变 了5个pH单位。 0.10molL-1NaCl溶液

第一节 缓冲溶液及缓冲机制 0.10 mol·L-1 NaCl溶液 NaCl溶液中加入HCl到 0.010 mol·L-1 ，溶液 的pH由7变为2，改变 了5个pH单位

第一节缓冲溶液及缓冲机制 0.10 mol-L-1 HAc- 0.10molL-1NaAc溶液 溶液中加入HC到 0.010moL1,溶液 的pH由4.75变为4.74， 改变仅0.01pH单位。 0.10 mol.L-1 HAc- 0.10molL1NaAc溶液

第一节 缓冲溶液及缓冲机制 0.10 mol·L-1 HAc — 0.10 mol·L -1 NaAc溶液 0.10 mol·L-1 HAc — 0.10 mol·L-1 NaAc溶液 溶液中加入HCl到 0.010 mol·L-1 ，溶液 的pH由4.75变为4.74， 改变仅0.01pH单位

加入甲基橙指示剂 3000mlH0 pH=7 加入0.01 molHC1 加入0.01 molNaOH pH=2 -pH=12 △pH=5 △pH=5

加入甲基橙指示剂 3000ml H2O pH=7 加入0.01molHCl pH=2 加入0.01molNaOH pH=12 △pH＝5 △pH＝5

加入甲基橙指示剂 3000 ml HAc和NaAc pH=4.75 均为0.10mol/L混合溶 液 加入0.01 molHC1 加入0.01 molNaOH 加水 稀释 pH=4.75 pH=4.84 pH=4.66 △pH=0.09 △pH=0 △pH=0.09 HAc和NaAc混合溶液有对抗外来少量强酸、强碱、 或稀释而保持溶液的pH相对稳定的作用

加入甲基橙指示剂 3000ml HAc和NaAc 均为0.10mol/L混合溶 液 pH=4.75 加入0.01molHCl pH=4.66 加水 稀释 pH=4.75 加入0.01molNaOH pH=4.84 HAc和NaAc混合溶液有对抗外来少量强酸 、强碱、 或稀释而保持溶液的pH相对稳定的作用。 △pH＝0.09 △pH＝0 △pH＝0.09

这种能够对抗外来少量强酸、强碱或稍加稀释， 而保持其pH基本不变的作用，称为缓冲作用(buffer action)o 具有缓冲作用的溶液称为缓冲溶液 buffer solution )o

这种能够对抗外来少量强酸、强碱或稍加稀释， 而保持其pH基本不变的作用，称为缓冲作用（buffer action）。 具有缓冲作用的溶液称为缓冲溶液 （ buffer solution ）

2.缓冲溶液的组成： 弱酸及其共轭碱（或弱碱及其共轭酸） 如： HAc-NaAc NH3-NHCI NaH2PO-Na2HPO 组成缓冲溶液的两种物质合称为缓冲系 (buffer system)或缓冲对(buffer pair)

2.缓冲溶液的组成： 弱酸及其共轭碱（或弱碱及其共轭酸） 如：HAc — NaAc NH3 — NH4Cl NaH2PO4 — Na2HPO4 组成缓冲溶液的两种物质合称为缓冲系 （buffer system）或缓冲对（buffer pair）

3,缓冲作用机理 以HAc一NaAc缓冲系为例： HAc+H20 H30"Ac NaAc Na Ac 该溶液的特点： HAc分子多，Ac离子多，H,O少

3.缓冲作用机理 以HAc — NaAc缓冲系为例： 该溶液的特点： HAc分子多，Ac-离子多，H3O+少

3.缓冲作用机理 在该溶液中主要存在下列平衡移动： H.O 平衡左移 (抗碱成分) HAcH20≥ H30+Acˉ（抗酸成分） 平衡右移 OH 2H0 总之，由于缓冲溶液中同时含有大量的抗酸成分和抗 碱成分，它们通过平斯的移动以达到消耗掉外来的少量强 酸、强碱，而保持溶液的H基本不变的作用

HAc+H2 O H3 O + + Ac- 3.缓冲作用机理 在该溶液中主要存在下列平衡移动： （抗酸成分） 平衡右移 + H3O+ 平衡左移 + OH- 2H2O （抗碱成分） 总之，由于缓冲溶液中同时含有大量的抗酸成分和抗 碱成分，它们通过平衡的移动以达到消耗掉外来的少量强 酸、强碱，而保持溶液的pH基本不变的作用

缓冲溶液DH的计算 弱酸+H20产H30+共轭碱 Ka= H,O][共轭碱] [H,O*]=Ka× [弱酸] [弱酸] 「共轭碱] 等式两边各取负对数得： [共轭碱] pH pKa+lg 弱酸1 亨德森生方程式 (缓冲溶液pH值的计算公式)

二、 缓冲溶液pH的计算 弱酸 + H 2O H 3O + +共轭碱- 等式两边各取负对数得： [ ] [ ][ ] 3 弱酸 + 共轭碱 = H O Ka [ ] [ ] [ ] 3 共轭碱 弱酸 =  + H O Ka 亨德森生方程式 [ ] [ ] lg 弱酸 共轭碱 pH = pKa + （缓冲溶液pH值的计算公式）