缓冲容量和缓冲溶液专题培训课件.ppt

定义：使1L或1ml缓冲溶液的pH值改
变一个单位所需加入一元强酸或一元
强碱的物质的量（mol或mmol），
称为该缓冲溶液的缓冲容量。例2-6试求例2-4中加强酸（HCl）或强碱
（NaOH）时该缓冲溶液的缓冲容量。例2-4的计算结果是：△pH=0.07
代入（2·10）式，得（二）影响缓冲容量的主要因素
1.缓冲溶液总浓度当缓冲比一定时，缓冲
溶液的总浓度愈大，缓冲能力就愈大。在一定范
围内稀释时，缓冲容量也减小。
2.缓冲比当缓冲溶液的总浓度一定时，若
[共轭碱]／[共轭酸]=1，则缓冲容量最大。此时，
溶液的pH=pKa。缓冲比离1愈远，pH值偏离
pKa愈远，缓冲容量愈小。实验和计算表明，当缓冲比在1／10和10／1
之间时，即溶液的pH值在pKa-1和pKa+1之间时，
溶液具有较大的缓冲能力。在化学上把具有缓冲
作用的pH值范围，即pH=pKa±1称为缓冲溶液
的缓冲范围。表2-2列出的是几种常用缓冲溶液
中共轭酸的pKa及缓冲系的缓冲范围。缓冲溶液的组成二、缓冲溶液的配制
配制一定pH值的缓冲溶液，应按下列
原则和步骤进行：
（1）选择适当的缓冲对，使所选缓冲
对中共轭酸的pKa与欲配制的缓冲溶液
的pH值尽可能相等或接近，偏离的数值
不应超过缓冲溶液的缓冲范围。例如，配制pH值为4.8的缓冲溶液，可选择HAc-NaAc缓冲对，因为HAc的pKa=4.75。又如配制pH值为5.2的缓冲溶液，应选择KHC8H4O4-KNaC8H4O4缓冲对，因为KHC8H4O4的pKa=5.4，与欲配制缓冲溶液的pH值(5.2)最接近。
（2）要有一定的总浓度，
一般在0.05mol·L-1～0.20mol·L-1之间较宜，
其相应的β值在0.01～0.1之间。
（3）为了使缓冲溶液具有较大的缓冲容量，应
尽量使缓冲比接近于1。实际工作，常常使用相
同浓度的共轭酸、碱溶液配制。设缓冲溶液的
总体积为V总，共轭酸的体积为VHB、共轭碱的体
积为VB-，混合前共轭酸、碱的浓度均为c，则：利用此式，只需按共轭酸碱溶液体积的比值配制
缓冲溶液。代入（2.11）式，得即取0.10mol·L-1HAc38.8ml和0.10mol·L-1
NaAc61.2ml混合可得pH=4.95的缓冲液
100ml。另外，也常采用在一定量的弱酸溶液中，加
入一定量的强碱，中和部分弱酸（即生成弱酸的
共轭碱）的方法，必须明确两个问题：
（1）弱酸的物质的量（mol或mmol）必须多于
强碱的物质的量（mol或mmol）。
（2）反应时被中和弱酸的物质的量等于强碱的
物质的量，也等于生成的共轭碱的物质的量，这
样剩余的弱酸与生成的共轭碱组成缓冲对。例2-8现欲配制pH=5.0的缓冲溶液，试计算
在50ml0.10mol·L-1HAc溶液中加入0.10mol·L-1
的NaOH溶液多少毫升？
解：设需加入的NaOH溶液为xml，则加入
NaOH的物质的量为0.10x(mmol)，生
成的NaAc的物质的量也是0.10x(mmol)，
那么，全部中和NaOH后剩余的HAc的
物质的量为(0.10×50－0.10x)(mmol)。已知：pKa=4.75pH=5.00
代入（2·9）式，得所以，在50ml0.10mol·L-1HAc溶液中
加入32.00ml0.10mol·L-1NaOH溶液，即
可得到pH=5.00的缓冲溶液。
应该指出，用缓冲方程式计算得到pH
值与实验测得的pH值是稍有差异的，可用
pH计进行校正。
配制缓冲溶液也可按照现成的配方进
行配制，在医学上广泛使用的缓冲溶液的
配方列于表2-3和表2-4，以便参考使用。