1、缓冲溶液与缓冲作用原理 (一)缓冲作用与缓冲溶液纯水在25时pH值为7.0,但只要与空气接触一段时间,因为吸收二氧化碳而使pH值降到5.5左右。1滴浓盐酸(约12.4molL-1)加入1升纯水中,可使H增加5000倍左右(由1.010-7增至510-4 molL-1),若将1滴氢氧化钠溶液(12.4molL-1)加到1升纯水中,pH变化也有3个单位。可见纯水pH值因加入少量的强酸或强碱而发生很大变化。然而,1滴浓盐酸加入到1升HOAC-NaOAC混合溶液或NaH2PO4-Na2HPO4混合溶液中,H+的增加不到百分之一(从1.0010-7增至1.0110-7 molL-1),pH值没有明显变化
2、。这种能对抗外来少量强酸强碱或稍加稀释不引起溶液pH值发生明显变化的作用叫做缓冲作用;具有缓冲作用的溶液,叫做缓冲溶液。(二)缓冲溶液的组成缓冲溶液由足够浓度的共轭酸碱对组成。其中,能对抗外来强碱的称为共轭酸,能对抗外来强酸的称为共轭碱,这一对共轭酸碱通常称为缓冲对、缓冲剂或缓冲系,常见的缓冲对主要有三种类型。1弱酸及其对 的盐 ,HOAC-NaOAC( OAC-);H2CO3-NaHCO3;H2C8H4O4-KHC8H4O4( 二 酸- 二 酸氢 );H3BO3-Na2B4O7( 酸钠水 生H2BO-3)。2 弱酸的酸 盐及其对 的 盐, ,NaHCO3-Na2CO3;NaH2PO4-Na2
3、HPO4;NaH2C5HO7( 酸二氢钠)-Na2HC6H5O7;KHC8H4O4-K2C8H4O4。3弱碱及其对 的盐 NH3-NH+4CL-;RNH2-RNH+3A-( 及其盐);Tris-TrisH+A-(三 及其盐)。(三)缓冲溶液的作用原理HOAc-NaOAc缓冲溶液为 , 明缓冲溶液之 能抗少量强酸或强碱使pH的原理。酸 弱酸,在溶液中的 度很,溶液中主要 HOAc分currency1 在,OAc-的浓度很“。酸钠 强 ,在溶液中fi 成Na+flOAc-,由 ,加入NaOAc 使HOAc 左,使 HOAc的 度,HOAc增大。 ,在HOAc-NaOAc混合溶液中,在大量的HOAc
4、flOAc-。其中HOAc主要来”共轭酸HOAc,OAc-主要来”NaOAc。这个溶液有一的H+,有一的pH值。在HOAc-NaOAc缓冲溶液中,在 的化 在缓冲溶液中加入少量强酸( HCL), 增加溶液的H+。 不发生其 ,溶液的pH值 。但 由 H+增加,抗酸成分共轭碱OAc-与增加的H+合成HOAc,HOAc原有的 ,使左 生成共轭碱HOAc分的 , 至 的。因为加入H+少,溶液中OAc-浓度大,加入的H+大fi分变成弱酸HOAc,因溶液的PH值不发生明显的降“。在缓冲溶液中加入少量强碱( NaOH), 增加溶液中OH-的浓度。 不发生其 ,溶液的pH值增大。但由 溶液中的H+加入的OH
5、-合成 的H2O,这 HOAc原有的 ,使HOAc的 右,不 生成H+flOAc-的 , 至加入的OH-大fi分变成H2O, 的为 。因为加入的OH 少,溶液中抗碱成分共轭酸HOAc的浓度大,因溶液的pH值不发生明显升 。在溶液稍加稀释时,其中H+ 然降“,但OAc-时降“, 弱, 使HOAc的 度增加, 生的H+可 溶液的PH值不发生明显的变化。 ,溶液具有抗酸、抗碱fl抗稀释作用。酸的酸 盐及其对 的 盐的作用原理与 的 。 ,在NaH2PO4-Na2HPO4溶液中在 HPO2-4 抗酸成分,通 能对抗外加酸的 。H2PO2-4 抗碱成分,通 右能对抗外加碱的 。弱碱及其对 盐的缓冲作用原理, ,NH3-NH4CL(NH3-NH+4)溶液中,NH3能对抗外加酸的 抗酸成分,NH+4能对抗外加碱的 抗碱成分。 通 右而抗酸, 通 左而抗碱,从而使溶液的pH值。