陕西师范大学：光电功能材料《无机化学实验》课程教学资源（PPT讲稿）12缓冲溶液的配制与pH值的测定

预习pH计的使用和注意事项什么是缓冲溶液？举例说明组成缓冲溶液的组分的特点，缓冲溶液pH计算的公式推导计算本实验中涉及的缓冲溶液配制的组分用量、配制的缓冲溶液的理论pH。理论pH值各组的体积/mL（总体积50mL）) mL0.1mol-L-1 HAc (5.00.1mol-L-1 NaAc () mL) mL0.1mol·L-INaH,PO4（7.00.1mol-L-1 Na,HPO4()mLmL0.1mol-L-1 NH, H,O29.0) mL0.1molL-1 NHCl (

预习pH计的使用和注意事项 什么是缓冲溶液？举例说明组成缓冲溶液的组分的特点。 缓冲溶液pH计算的公式推导 计算本实验中涉及的缓冲溶液配制的组分用量、配制的缓冲溶液 的理论pH。 理论pH值 各组的体积/mL(总体积50mL) 5.0 0.1mol·L-1 HAc（ ）mL 0.1mol·L-1 NaAc（ ）mL 7.0 0.1mol·L-1NaH2PO4（ ）mL 0.1mol·L-1 Na2HPO4（ ）mL 9.0 0.1mol·L-1 NH3·H2O（ ）mL 0.1mol·L-1 NH4Cl（ ）mL

加10ml水后验加5滴NaOH溶液类别加5滴HCI后pH值编号pH值后pH值1蒸馏水2pH=5的HCI溶液pH=10的NaOH溶3液pH=5.0的缓冲溶4液pH=7.0的缓冲溶5液pH=10.0的缓冲6溶液假定1mL溶液为20滴

实验编号 溶液类别 加5滴HCl后pH值 加5滴NaOH 后pH值 加10ml水后 pH值 1 蒸馏水 2 pH=5的HCl溶液 3 pH=10的NaOH溶 液 4 pH=5.0的缓冲溶 液 5 pH=7.0的缓冲溶 液 6 pH=10.0的缓冲 溶液 假定1 mL溶液为20滴

pH值溶液类别3mL0.1mol·L-1HAc+3mL0.1mol·L-1NaAc3mL1.0molL-1HAc+3mL1.0mol-L-1NaAc1 mL 0.1 mol L-l HAc+5 mL 0.1 mol·L-INaAc

溶液类别 pH值 3 mL 0.1 mol·L-1 HAc+3 mL 0.1 mol·L-1 NaAc 3 mL 1.0 mol·L-1 HAc+3 mL 1.0 mol·L-1 NaAc 1 mL 0.1 mol·L-1 HAc+5 mL 0.1 mol·L-1 NaAc

缓冲溶液的配制与pH的测定1.实验目的(1)缓冲溶液的配制及缓冲溶液的性质；(2）pH计的使用方法

缓冲溶液的配制与pH的测定 1. 实验目的 (1) 缓冲溶液的配制及缓冲溶液的性质； (2) pH计的使用方法

2实验原理在一定程度上能抵抗外加少量酸、碱或稀释，而保持溶液pH值基本不变的作用称为缓冲作用。具有缓冲作用的溶液称为缓冲溶液，缓冲溶液组成：共轭酸碱对

在一定程度上能抵抗外加少量酸、碱或稀释，而保持溶 液pH值基本不变的作用称为缓冲作用。具有缓冲作用的 溶液称为缓冲溶液。 2 实验原理 缓冲溶液组成：共轭酸碱对

缓冲溶液的组成抗酸组分抗碱组份组成（弱质子酸）（弱质子碱）1.弱酸及其盐溶液HAc NaAc2．酸式盐溶液NaHCO3 —NaHCO33.酸式盐及其次级盐溶液NaH,PO4一Na,HPO44．弱碱及其盐溶液NH,CI NH3

缓冲溶液的组成 组 成 抗碱组份————抗酸组分 （弱质子酸） （弱质子碱） 1．弱酸及其盐溶液 HAc ─── NaAc 2．酸式盐溶液 NaHCO3 ─── NaHCO3 3．酸式盐及其次级盐溶液 NaH2PO4 ── Na2HPO4 4．弱碱及其盐溶液 NH4Cl ─── NH3

作用原理加入少量H+，它与Ac结合生成HAc，平衡向左移动，HAc +H,OH,O+ + Ac+OH → H,O加入少量OH，它与H+结合生成水，平衡向右移动

作用原理 加入少量H+，它与Ac-结合 生成HAc，平衡向左移动， HAc + H2O H3O+ + Ac- + OH- H2O 加入少量OH-，它与H+结合 生成水，平衡向右移动

缓冲溶液pH值的计算（1）弱酸及其盐组成的缓冲溶液：HAc—NaAc，H,CO3-NaHCO3H+HA+ A-0初始浓度CaCsa:acids:salt平衡浓度Ca-xxc,+x若或c/K,>380，则x很小，Ca-x~ CaC,+x~CsX.C, = K, c(Ht)= K;CS?pH=pK-IgC

缓冲溶液pH值的计算 若 或c/Ka θ>380，则x 很小， ca – x ≈ ca cs + x ≈ cs （ 1) 弱 酸 及 其 盐 组 成 的 缓 冲 溶 液 ： HAc—NaAc ， H2CO3— NaHCO3 HA H+ + A－ 初始浓度 ca 0 cs a：acid s：salt 平衡浓度 ca – x x cs + x s θ a a θ a a s c c K , c(H ) K c x c = =   + c c pH pK lg s θ a = a −

(2)弱碱和及其盐组成的缓冲溶液对缓冲对NH·H,O-NH.CI:OH- +NH·H,O== NH+0初始浓度CbCs平衡浓度Cb-xC,+xx若或c/K,>380，则x很小，Cb-x～ C c,+x= csxC = Kg, c(OH-)=K, .SLpOH = pKβ-IgCbCpH = 14 - pK, + lg

(2) 弱碱和及其盐组成的缓冲溶液 c c pH 14 pK lg s θ b = − b + 对缓冲对NH3 ·H2O - NH4Cl： s θ b b θ b b s c c K , c(OH ) K c x c = =   − c c pOH pK lg s θ b = b − 若 或c/Kb θ>380，则x 很小，cb – x ≈ cb cs + x ≈ cs NH3 ·H2O == NH4 + + OH－ 初始浓度 cb cs 0 平衡浓度 cb – x cs + x x

缓冲溶液的缓冲容量缓冲容量(Buffercapacity)指缓冲溶液的缓冲能力。不同缓冲溶液有其各自的缓冲范围(Bufferrange)，缓冲范围是指能够起缓冲作用的pH区间。对弱酸-共轭碱组成的有效缓冲溶液，c(酸)/c(共轭碱的比值应处于1/10和10/1之间：pH=pK，±1同样，对弱碱-共轭酸组成的有效缓冲溶液也有：pOH=pK, ±1缓冲溶液只能将溶液的酸碱度控制在弱酸的pK附近或弱碱的pK,F

缓冲溶液的缓冲容量 缓冲容量(Buffer capacity)指缓冲溶液的缓冲能力。不 同缓冲溶液有其各自的缓冲范围(Buffer range), 缓冲范围 是指能够起缓冲作用的pH区间。 对弱酸-共轭碱组成的有效缓冲溶液，c(酸)/c(共轭碱) 的比值应处于1/10和10/1之间： θ a pH p 1 =  K 同样，对弱碱-共轭酸组成的有效缓冲溶液也有： θ b pOH p 1 =  K 缓冲溶液只能将溶液的酸碱度控制在弱酸的 或弱碱的 附近 θ a pK θ b pK