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1、五、緩沖溶液 1、 緩沖溶液組成緩沖機(jī)制 2、 緩沖溶液的pH計(jì)算 3、 緩沖容量和緩沖范圍 4、 緩沖溶液的實(shí)際意義,1、緩沖溶液組成及緩沖機(jī)制,0.10 molL-1 NaCl溶液,NaCl溶液中加入HCl到0.010 molL-1 溶液的pH由7變?yōu)?，改變了5個pH單位。,0.10 molL-1 HAc 0.10 molL-1 NaAc溶液,0.10 molL-1 HAc 0.10 molL-1 NaAc溶液溶液中加入HCl到0.010 molL-1 溶液的pH由4.75變?yōu)?.74，改變僅0.01pH單位。,緩沖溶液：能抵抗外來少量強(qiáng)酸、強(qiáng)堿或稍加稀釋，而保持其pH值基本
2、不變的溶液。,緩沖作用：緩沖溶液所具有的抵抗外加少量強(qiáng)酸或強(qiáng)堿的作用。,（一）緩沖溶液,較濃的強(qiáng)酸、強(qiáng)堿也具有緩沖作用*，但實(shí)際上很少作為緩沖溶液使用。 通常我們所說的緩沖溶液，一般是由足夠濃度的共軛酸堿對的兩種物質(zhì)組成。,（二）緩沖溶液的組成,緩沖溶液一般由足夠濃度的共軛酸堿對的兩種物質(zhì)組成。 組成緩沖溶液的共軛酸堿對的兩種物質(zhì)合稱為緩沖系(buffer system)或緩沖對(buffer pair)。 HAc-NaAc ； NH3-NH4Cl,常見的緩沖系,（三）緩沖溶液的緩沖作用機(jī)制,以HAc-NaAc緩沖溶液為例（與酸作用）,,少量H+,平衡向左移動,以HAc-NaAc緩沖溶液為
3、例（與堿作用）：,,少量OH-,平衡向右移動,以HAc-NaAc緩沖系為例:,由于同離子效應(yīng)，達(dá)平衡時，HAc幾乎完全以分子狀態(tài)存在，所以溶液中含有大量的HAc與Ac-，且為共軛酸堿對。,(1)Ac-(共軛堿)為緩沖溶液的抗酸成分*。,(2)HAc(弱酸) 為緩沖溶液的抗堿成分*。,HAc + H2O H3O+ + Ac-,NaAc Na+ + Ac-,大量,大量,總之，由于緩沖溶液中同時含有較大量的弱酸(抗堿成分)和共軛堿(抗酸成分)，它們通過弱酸解離平衡的移動以達(dá)到消耗掉外來的少量強(qiáng)酸、強(qiáng)堿，或?qū)股约酉♂尩淖饔?，使溶液的H+離子或OH-離子濃度沒有明顯的變化，因此緩沖溶液具有
4、緩沖作用。 但緩沖溶液的緩沖作用不是無限的。,2、 緩沖溶液的pH 一、緩沖溶液pH的計(jì)算公式 二、緩沖溶液pH的計(jì)算公式的校正,一、緩沖溶液pH的計(jì)算公式*,以HB-NaB 表示緩沖系，溶液中存在如下質(zhì)子轉(zhuǎn)移平衡：,,HB的濃度為b(HB) (或稱起始濃度,配制濃度)，NaB的濃度為b(NaB)；HB解離部分的濃度為b(H3+O) 。,,則： HB平 = b(HB) - b(H3+O) * B-平 = b(NaB)+ b(H3+O) * HB平b(HB) ，B-平b(NaB) b(B-) *,若緩沖溶液的體積以V 表示，則,由上式可得 緩沖溶液的pH值取
5、決于弱酸的解離常數(shù)Ka及B/HB(緩沖比)。,所以式子可改寫為：,1、緩沖溶液的pH值首先取決于弱酸的離解常數(shù)Ka值，即主要取決于共軛酸的性質(zhì)。 Ka值于溫度有關(guān)，所以溫度對緩沖溶液的pH有影響。主要對Ka與水的KW均有影響。,2、其次取決于緩沖對濃度的比例---緩沖比， 當(dāng)pKa一定時，pH值隨著緩沖比的改變而改變。緩沖比為1時，pH = pKa。,3、當(dāng)加入少量水稀釋溶液時，緩沖溶液的緩沖比不變，即緩沖溶液有一定的抗稀釋能力。,一、緩沖容量 二、影響緩沖容量的因素 三、緩沖范圍,3、 緩沖容量和緩沖范圍,3、緩沖容量和緩沖范圍,一、緩沖容量 任何緩沖溶液的緩沖能力都是有一定限度的
6、，即當(dāng)強(qiáng)酸或強(qiáng)堿超過一定量時，緩沖溶液的pH將發(fā)生較大的變化，從而失去緩沖能力，因此緩沖容量來衡量緩沖溶液的緩沖能力的大小。 緩沖容量定義為： 利用上式可以推導(dǎo)出緩沖容量的計(jì)算公式：,二、影響緩沖容量的因素*,向50.0mL總濃度為0.2molL-1 HAc-Ac-的緩沖溶液中，加入0.05mL 1.0molL-1的NaOH溶液，根據(jù)不同緩沖比時，各溶液pH的變化情況，可算出相應(yīng)的,,同一緩沖體系，緩沖比一定，總濃度愈大，緩沖容量愈大。 同一緩沖體系，總濃度一定，緩沖比越接近1，緩沖容量越大；緩沖比等于1，緩沖容量最大。 總濃度相同的緩沖溶液，具有相同的極大值，與緩沖系的種類無關(guān)。（極大=0.576 c總 ）,影響緩沖容量的因素： 緩沖溶液的總濃度和緩沖比,三、緩沖范圍,緩沖溶液pH=pKa1變化范圍稱為緩沖范圍。,,,緩沖系不同，各弱酸的pKa不同，則緩沖范圍不同。,4、 緩沖溶液的實(shí)際意義,通常用HF和NH4F的混合溶液清洗半導(dǎo)體器件硅片表面的氧化物（SiO2），在一定的PH下使SiO2成為SiF4氣體而除去。 金屬器件進(jìn)行電鍍時的電鍍液常用緩沖溶液來控制一定的PH值。 在土壤中存在復(fù)雜緩沖系統(tǒng)，能使土壤維持一定的pH，從而保證了植物的正常生長。 ,謝 謝！,組員：趙旭瑜，朱幸垚，曹玲微，周彬,
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