1、第四章第四章酸与碱酸与碱人体各种体液的人体各种体液的pH值值体体 液液成人胃液成人胃液婴儿胃液婴儿胃液唾液唾液胰液胰液小肠液小肠液pH 值值0.91.55.06.356.857.58.07.6体体 液液大肠液大肠液乳汁乳汁泪水泪水脑脊液脑脊液pH 值值8.38.46.06.97.47.357.45Traditional DefinitionArrhenius DefinitionBronsted-Lowry Definition第一节第一节 酸（酸（Acid）和碱（）和碱（Base）一、一、酸碱质子理论酸碱质子理论 （Proton Theory of Acid and Base）Brnsted
2、-Lowry Acid-base Theory（一）酸碱的定义（一）酸碱的定义:酸酸：凡能给出质子：凡能给出质子(H+)的物质的物质 （proton donor）碱碱：凡能接受质子：凡能接受质子(H+)的物质的物质 （proton acceptor）两性物质两性物质（amphiprotic species）:既能给出质子、又能接受质子既能给出质子、又能接受质子(H+)的物质的物质HCO3-HPO42-H2PO4-H2OAcid(酸酸)Base(碱碱)Conclusion 酸和碱可以是酸和碱可以是中性分子中性分子(neutral molecules)、阴阴离子离子（negative ions）或
3、或阳阳离子离子（positive ions）在在仅相差一个质子仅相差一个质子的酸碱之间，存在一的酸碱之间，存在一种通过质子相互联系和转化的关系，这种通过质子相互联系和转化的关系，这种关系称为种关系称为酸碱共轭酸碱共轭关系。关系。HAc Ac-NH4+NH3H2O OH-H3O+H2OH2CO3 HCO3-HCO3-CO32-H2PO4-HPO42-HPO42-PO43-H2OH2OHPO42-HPO42-具有这种关系的酸碱称为具有这种关系的酸碱称为共轭酸碱对共轭酸碱对（conjugate acid-base pair），如：），如：（二）共轭酸碱对（二）共轭酸碱对H+酸酸1 碱碱2 酸酸2 碱
4、碱1共轭共轭共轭共轭HAc+H2OH3O+Ac-（三）酸碱反应的实质（三）酸碱反应的实质 酸碱反应的实质酸碱反应的实质就是两对共轭酸碱就是两对共轭酸碱对之间的对之间的质子传递反应质子传递反应。酸碱质子理论不仅扩大了酸和酸碱质子理论不仅扩大了酸和碱的范围，还可以把碱的范围，还可以把Arrhenius电离理论中的电离电离理论中的电离作用中合作用水解作用等，作用中合作用水解作用等，都包括在酸碱反应的范围之内，都包括在酸碱反应的范围之内，都可以看作是质子传递的酸碱都可以看作是质子传递的酸碱反应。反应。一、水的质子自递平衡一、水的质子自递平衡 第二节第二节 酸碱反应酸碱反应（一）水的质子自递反应（一）水
5、的质子自递反应 （Autoprotolysis equilibrium）：）：H2O +H2O OH-+H3O+H+K=OH-H3O+H2OH2OOH-H3O+=K H2O2=Kw Kw称为水的质子自递平衡常数称为水的质子自递平衡常数（Autoprotolysis equilibrium constant）或水的离子积（或水的离子积（ionic product）。）。OHOH3wK（1）是水的特征常数，其数值与温度有关）是水的特征常数，其数值与温度有关 25时时 KW 为为1.010-14（2）水的离子积不仅适用于纯水，也适用于）水的离子积不仅适用于纯水，也适用于所有稀水溶液。室温下，稀水溶液
6、中：所有稀水溶液。室温下，稀水溶液中：【H3O+】【OH-】=1.0010-14wK(1)溶液显酸性、碱性还是中性，决定于溶液溶液显酸性、碱性还是中性，决定于溶液中中H+和和OH-浓度的相对大小，室温下：浓度的相对大小，室温下：中性溶液中【中性溶液中【H3O+】=【OH】=1.010-7 molL-1酸性溶液中【酸性溶液中【H3O+】1.010-7 molL-1【OH】碱性溶液中【碱性溶液中【H3O+】1.010-7 molL-1【OH】（二）水溶液的（二）水溶液的pH值值pH=-lg【H+】pH+pOH=14 H+OH-=1.010-14(2)溶液的溶液的pH值值pOH=-lgOH-课堂练习
7、人体血液中人体血液中+4.010-8molL1，pH=?(已知已知lg20.3）解：解：pH=lgH+=lg(4.0108)=lg4lg10-8=lg22+8=20.3+8=0.6+8=7.22.010-4molL-1NaOH溶液，溶液，pH=?解：解：pOH=3.7 pH=14-3.7=10.3某溶液的某溶液的pH=1.0，H+=?解：H+=10-pH=10-1.0=0.1molL-1（一）酸碱的强弱（一）酸碱的强弱 酸碱的强弱不仅取决于酸碱本身酸碱的强弱不仅取决于酸碱本身释放或接受质子的能力释放或接受质子的能力,同时也取决同时也取决于溶剂接受或释放质子的能力。于溶剂接受或释放质子的能力。通
8、常以水作为溶剂来比较各种酸通常以水作为溶剂来比较各种酸和碱释放或接受质子的能力。和碱释放或接受质子的能力。二、酸二、酸-水、碱水、碱-水质子传递水质子传递HA(aq)+H2O(aq)A-(aq)+H3O+(aq)Ka=A-H3O+HA Ka 称为酸度常数或酸解离常数，表示酸称为酸度常数或酸解离常数，表示酸在水中给出质子能力的大小。在水中给出质子能力的大小。Ka 越大，越大，酸性越强。酸性越强。Ka 的大小与温度有关。的大小与温度有关。23OHHAAOHKpKa=-KaB-(aq)+H2O(aq)HB(aq)+OH-(aq)Kb=HBOH-B-Kb称为碱度常数或碱解离常数，表示碱称为碱度常数或碱
9、解离常数，表示碱在水中接受质子能力的大小。在水中接受质子能力的大小。Kb 越大，越大，碱性越强。碱性越强。pKb=-lgKb解离度（解离度（）HB+H2OB-+H3O+c0c(B-)030)O(H)(Bcccc解离前的摩尔数已解离的摩尔数c(H3O+)比较比较 K 和和 1、二者均可用来衡量弱电解质在、二者均可用来衡量弱电解质在水中水中解离程度解离程度的大小；的大小；3、解离常数、解离常数K与溶液的浓度与溶液的浓度c无关，无关，是溶液的特征常数；解离度是溶液的特征常数；解离度与溶液与溶液的的浓度浓度c有关，溶液越稀，解离度越有关，溶液越稀，解离度越大。大。(但但电离产生的离子的浓度电离产生的离
10、子的浓度减小减小)2、二者的大小均与、二者的大小均与温度温度有关；有关；HB +H2O B-+H3O+Ka=B-H3O+HB B-+H2O HB +OH-Kb=HBOH-B-=HB OH-B-H3O+H3O+=KwKa(二二)共轭酸碱解离常数的关系共轭酸碱解离常数的关系Ka Kb=Kw1、已知某物质酸的、已知某物质酸的Ka，即可求得其，即可求得其共轭碱的共轭碱的Kb；反之亦然。；反之亦然。2、Ka 与与Kb成反比，说明共轭酸碱的成反比，说明共轭酸碱的强度是相互制约的。（强度是相互制约的。（p72 表表5-2）即：即：酸酸越弱，其越弱，其共轭碱共轭碱越强；越强；x 碱碱越弱，其越弱，其共轭酸共轭
11、酸越强。越强。第三节第三节 酸碱平衡中的浓度计算酸碱平衡中的浓度计算 HA +H2O A-+H3O+设一元弱酸设一元弱酸HA，其初始浓度为，其初始浓度为cKa=A-H3O+HA H2O +H2O OH-+H3O+Kw=OH-H3O+一、一元弱酸、弱碱溶液一、一元弱酸、弱碱溶液物料平衡：物料平衡：c(HA)=ceq(A-)+ceq(HA)质子条件：质子条件：ceq(H3O+)=ceq(A-)+ceq(OH-)0O)HHB(OHOH3333wawaaKKKKK一元弱酸溶液的一元弱酸溶液的pH计算精确公式计算精确公式1)当当ca Ka 20Kw时，可忽略水的电离，时，可忽略水的电离，只考虑弱酸的质子
12、传递平衡。只考虑弱酸的质子传递平衡。HA +H2O A-+H3O+平衡平衡初始初始 c0 0cH+A-=H+H+Ka=A-H+HAHH2 c0HHaa2 cKKa2aa42HcKKK 2)当当c/Ka 500时，时，cH+cH cKa Ka=A-H+HA cccc 12c HA +H2O A-+H3O+平衡平衡 cc c c当当5%时，时，1-122a1 ccK cKa/或或例例 计算计算25时时0.10 molL-1 HAc溶液的溶液的pH值。值。解：解：15L.mol0.100(HAc),1074.1(HAc)cKa1-31-53Lmol1032.1 Lmol 10.01074.1 (HA
13、c)(HAc)OHcKa400(HAc)/(HAc)201074.1(HAc)(HAc)6awaKcKcK又88.2OlgHpH3对于一元弱碱对于一元弱碱B，设其初始浓度为，设其初始浓度为cb当当cb Kb 20Kw ，cb/Kb 500时，时，bbOHcK 2b2bb1 ccK bb/cK 或或例：计算例：计算0.100 molL-1 NaAc溶液的溶液的pH。已知：已知：HAc的的Ka=1.74 10-5解：解：NaAc是一元弱碱是一元弱碱NaAc的的Kb=Kw/Ka（HAc）10514105.68101.76101.00 cb Kb 20Kw ，cb/Kb 500bbcKOH 1610L
14、mol107.540.100105.68 9614101.33107.54101.00OHH wKpH=-lgH+=8.88二二、多元酸、碱溶液多元酸、碱溶液2、当多元弱酸的、当多元弱酸的Ka1 Ka2 Ka3，Ka1Ka2102时，可当作一元弱酸来计算时，可当作一元弱酸来计算H+（即：只考虑第一步解离）。（即：只考虑第一步解离）。3、若需计算第二、第三步解离的其他、若需计算第二、第三步解离的其他物种的浓度，则需考虑第二、第三步解物种的浓度，则需考虑第二、第三步解离平衡。离平衡。1、多元酸碱的解离是分步进行的。、多元酸碱的解离是分步进行的。例如二元酸H2AH2A+H2O HA-+H3O+AHH
15、AOH231aKHAAOH232aK H2O +H2O OH-+H3O+Kw=H3O+OH-HA-+H2O A2-+H3O+三、三、两性物质溶液两性物质溶液可分为三类可分为三类两性阴离子溶液两性阴离子溶液 由弱酸和弱碱组成的由弱酸和弱碱组成的两性物质溶液两性物质溶液 氨基酸型两性物质溶液氨基酸型两性物质溶液 2a1aHKK 3a2aHKK 或或对于两性阴离子溶液对于两性阴离子溶液：aaHKK 对于其他两性物质溶液对于其他两性物质溶液：说明说明：在一定条件下，两性物质水溶：在一定条件下，两性物质水溶液的液的H3O+，由，由两级酸解离常数两级酸解离常数所决所决定，而与两性物质本身的浓度无关。定，而
16、与两性物质本身的浓度无关。例：例：1）计算）计算0.100molL-1HAc溶液的解离度溶液的解离度及及H+；2）计算稀释一倍后该溶液的解离度计算稀释一倍后该溶液的解离度及及H+。第四节第四节 浓度对酸碱平衡的影响浓度对酸碱平衡的影响一、稀释效应一、稀释效应解：解：HAc +H2O Ac-+H3O+初始初始c00电离电离cc c平衡平衡 cc c c Ka=Ac-H3O+HAc=c c c=c2=c(1)c=1.32 10-2=1.32%H+=c=0.100 1.32%=1.32 10-3 molL-1cKa100.0/1074.15 稀释一倍后稀释一倍后c(HAc)=12c=0.100/2=
17、0.0500mol L-1=1.87 10-2=1.87%H+=c =0.0500 1.87%=9.35 10-4 molL-1c/Ka 0500.0/1074.15 结结 论论 溶液浓度溶液浓度c、解离度、解离度和解离平衡和解离平衡常数常数K之间具有定量关系。之间具有定量关系。说明说明对某一弱电解质而对某一弱电解质而言，在一定温度下，解离平衡常数言，在一定温度下，解离平衡常数K一定，解离度一定，解离度 随溶液的稀释而随溶液的稀释而增大，该式一般称为稀释定律。增大，该式一般称为稀释定律。2acK 例题：在例题：在1L0.10molL-1的的HAc溶溶液中，加入液中，加入0.10molNaAc（
18、设溶液（设溶液体积不变）。计算加入体积不变）。计算加入NaAc后溶后溶液的液的H+和和。解解 HAc +H2O H3O+Ac-平平 0.10-H+H+0.10+H+衡衡 0.10 molL-1 0.10 molL-时时H+=c=0.10 Ka=Ac-H3O+HAc=0.10 0.10 0.10=1.7610-5 =1.7610-4=0.0176%H+=c=0.10 0.0176%=1.76 10-5 molL-1二二、同、同 离离 子子 效效 应应例如：在例如：在HAc溶液中加入少量溶液中加入少量NaAc HAc +H2O H3O+Ac-NaAc Na+Ac-平衡向左移动，平衡向左移动，HAc
19、的解离度降低，解的解离度降低，解离产生的离产生的H3O+降低，溶液酸性减弱，降低，溶液酸性减弱，pH值升高。值升高。在弱电解质溶液中，加入与该弱电解在弱电解质溶液中，加入与该弱电解质具有相同离子的易溶性质具有相同离子的易溶性强电解质强电解质时，时，弱电解质的电离平衡会向左移动，使弱电解质的电离平衡会向左移动，使弱电解质的弱电解质的解离度降低解离度降低。这种现象称。这种现象称为为同离子效应（同离子效应（common-ion effect）。如：在氨水中加入强电解质如：在氨水中加入强电解质NH4Cl三、盐效应（三、盐效应（salt effect）在弱电解质溶液中加入与其不含在弱电解质溶液中加入与其
20、不含相同离子的强电解质，会使弱电解质相同离子的强电解质，会使弱电解质的解离度略有增大，这种作用称为盐的解离度略有增大，这种作用称为盐效应。效应。如：在如：在HAc溶液中加入溶液中加入NaCl人体各种体液的人体各种体液的pH值值体体 液液成人胃液成人胃液婴儿胃液婴儿胃液唾液唾液胰液胰液小肠液小肠液pH 值值0.91.55.06.356.857.58.07.6体体 液液大肠液大肠液乳汁乳汁泪水泪水脑脊液脑脊液pH 值值8.38.46.06.97.47.357.45第四节第四节 缓冲溶液缓冲溶液细胞代谢细胞代谢食物摄入食物摄入酸碱酸碱酸碱酸碱酸碱酸碱缓冲溶液对强酸、强碱或稀释的抵抗缓冲溶液对强酸、强
21、碱或稀释的抵抗作用称为缓冲作用。作用称为缓冲作用。缓冲作用（缓冲作用（buffer action）能够抵抗少量外来强酸、强碱而保能够抵抗少量外来强酸、强碱而保持溶液持溶液pH基本不变的溶液，称为缓基本不变的溶液，称为缓冲溶液。冲溶液。缓冲溶液（缓冲溶液（buffer solution）纯水纯水pH=4.00pH=4.00纯水纯水加入加入2d2d广用指示剂广用指示剂加入加入2d 1molL2d 1molL-1-1 HCl HCl溶液溶液纯水纯水加入加入2d2d广用指示剂广用指示剂pH=10.00pH=10.00加入加入2d 1molL2d 1molL-1-1 NaOH NaOH溶液溶液|pH|=
22、3.00pH=7.00pH=7.00加入加入2d2d广用指示剂广用指示剂pH=4.75pH=4.75HAc-NaAcHAc-NaAc混合溶液混合溶液HAc-NaAcHAc-NaAc混合溶液混合溶液加入加入2d2d广用指示剂广用指示剂加入加入10ml 1mol10ml 1molL L-1-1 HCl HCl溶液溶液pH=4.66pH=4.66|pH|=0.09pH=4.75pH=4.75加入加入2d2d广用指示剂广用指示剂加入加入10ml 1mol10ml 1molL L-1-1 NaOH NaOH溶液溶液pH=4.84pH=4.84HAc-NaAcHAc-NaAc混合溶液混合溶液加入加入2d2
23、d广用指示剂广用指示剂pH=4.75pH=4.75vHAc-NaAc缓冲溶液的缓冲溶液的抗酸机制抗酸机制HAc+H2OH3O Ac-NaAc Na+使平衡向左移动使平衡向左移动（大量大量）(大量大量)加少量加少量HClH3O+一、缓冲作用的机理一、缓冲作用的机理大量大量大量大量H3O+Ac-H3O+Ac-NaAcNaAcNaAcNaAcNaAcAc-Na+Ac-Ac-Ac-Ac-Na+Na+Na+Na+HAc+H2OH3O+Ac-NaAc Na+Ac-p HAc-NaAc缓冲溶液的抗碱机制抗碱机制抗碱机制HAc+H2OH3O+Ac (大量大量)NaAc Na+加加NaOH（少量）（少量）使平衡
24、向右移动使平衡向右移动OH-H2O（大量大量）HB +H2O B-+H3O+缓冲作用是在有足量的缓冲作用是在有足量的抗酸成分和抗碱抗酸成分和抗碱成分成分存在的缓冲体系中，通过共轭酸碱存在的缓冲体系中，通过共轭酸碱对之间的对之间的质子转移平衡质子转移平衡移动来实现的。移动来实现的。抗碱成分抗碱成分 (anti-base component)抗酸成分抗酸成分 (anti-acid component)共轭酸碱对共轭酸碱对二、缓冲溶液的组成二、缓冲溶液的组成缓冲溶液是由具有足够浓度、适缓冲溶液是由具有足够浓度、适当比例的共轭酸碱对组成的：当比例的共轭酸碱对组成的：共轭酸共轭酸抗碱成分抗碱成分共轭碱共
25、轭碱抗酸成分抗酸成分缓冲系缓冲系常用缓冲系常用缓冲系 HB +H2O B-+H3O+（conjugate acid）(conjugate base)NH4Cl NH3 H3PO4 NaH2PO4 NaH2PO4 Na2HPO4 Na2HPO4 Na3PO4 H2CO3 NaHCO3 NaHCO3 Na2CO3 H3BO3 NaH2BO3 HAc NaAc弱酸及其对应的盐弱酸及其对应的盐弱碱及其对应的盐弱碱及其对应的盐多元弱酸的酸式盐及其多元弱酸的酸式盐及其对应的次级盐。对应的次级盐。HB+H2O B-+H3O+BHBOHHBOHBa33a KK平衡时平衡时三、缓冲溶液三、缓冲溶液pH的计算的计
26、算BHBlglgOlgHa3 KHBBlgppHa K其中其中HBcHB，B-cB-HBBaCClgppH KHBBaHBBannlgp/Vn/VnlgppH KK pKa是是共轭酸共轭酸的解离平衡常数的负的解离平衡常数的负对数；对数；cB-是缓冲溶液中共轭碱的浓度；是缓冲溶液中共轭碱的浓度；cHB是缓冲溶液中共轭酸的浓度。是缓冲溶液中共轭酸的浓度。缓冲溶液的缓冲溶液的pH值主要决定于共轭值主要决定于共轭酸的酸的pKa；其次决定于；其次决定于cB-/cHB(缓冲比缓冲比)缓冲溶液在一定范围内具有缓冲溶液在一定范围内具有抗稀抗稀释释的性能。的性能。温度对缓冲溶液的温度对缓冲溶液的pH有影响。有影
27、响。讨讨 论论例：缓冲溶液是由等体积的例：缓冲溶液是由等体积的1.0molL-1氨水和氨水和 1.0molL-1NH4Cl溶液混合而成。试讨论：溶液混合而成。试讨论：(1)缓冲缓冲溶溶液的液的pH为多少；为多少；(2)将将1ml1.0molL-1NaOH加入加入50ml缓冲溶液中所引起的缓冲溶液中所引起的pH值的变化；值的变化；(3)将同量的将同量的NaOH加入加入50ml纯水中所引起的纯水中所引起的pH值的变化。值的变化。解解：(1)Ka(NH4+)=5.610-10 根据根据Henderson-Hasselbalch方程式方程式)(NH)(NHlg)(NHppH434ccKa25.90.1
28、0.1lg)106.5lg(pH10(2)50ml缓冲溶液中：缓冲溶液中：n(NH3)=0.05mol；n(NH4+)=0.05mol加入加入1ml 1.0molL-1NaOH后：后：n(NH3)=0.05+0.001=0.051mol n(NH4+)=0.05-0.001=0.049mol 根据根据Henderson-Hasselbalch方程式方程式27.9049.0051.0lg)106.5lg(pH10 pH=9.27-9.25=0.02(3)50ml纯水：纯水：pH=7.0加入加入1ml 1.0molL-1NaOH后，按强碱溶液计算：后，按强碱溶液计算：pH=-lgH3O+30.12
29、051.0/001.0100.1lgOHlgpH14wK pH=12.30 7.00=5.30四、缓冲容量和缓冲范围四、缓冲容量和缓冲范围1、缓冲容量、缓冲容量(buffer capacity)及影响因素及影响因素）（BHBBHBBBHBHB.-3032 缓冲容量取决于缓冲容量取决于总浓度总浓度和和缓冲比。缓冲比。缓冲容量用来说明缓冲能力的大小。缓冲容量用来说明缓冲能力的大小。单位体积缓冲溶液的单位体积缓冲溶液的pH发生一定变化时发生一定变化时所能抵挡的外加一元强酸或一元强碱的量所能抵挡的外加一元强酸或一元强碱的量。dpHd)(Vnbadef总cBHB303.2总浓度一定，总浓度一定，缓冲比缓
30、冲比越越接近接近1 1缓冲能力强缓冲能力强缓冲比缓冲比)HB(c)B(c-缓冲比一定，缓冲比一定，总浓度越总浓度越大缓冲能力越强大缓冲能力越强总浓度总浓度 BHBc总 总浓度总浓度的影响：对同一缓冲系，的影响：对同一缓冲系，缓冲比一定时，总浓度越大，缓冲缓冲比一定时，总浓度越大，缓冲容量越大，缓冲能力越强。容量越大，缓冲能力越强。缓冲比缓冲比的影响：对同一缓冲系，的影响：对同一缓冲系，总浓度一定时，缓冲比越趋近于总浓度一定时，缓冲比越趋近于1 1，缓冲容量越大，缓冲能力越强；缓缓冲容量越大，缓冲能力越强；缓冲比等于冲比等于1 1时，缓冲能力最强。时，缓冲能力最强。2 2、有效缓冲范围有效缓冲范
31、围 （buffer effective range）pH=pKa-1 pKa+1一般认为一般认为,缓冲比在缓冲比在1/1010/1范围内范围内,缓冲溶液才能有效发挥缓冲作用缓冲溶液才能有效发挥缓冲作用.五、五、缓冲溶液的选择和配制缓冲溶液的选择和配制1、选择、选择合适的缓冲系合适的缓冲系：使所选缓：使所选缓冲系中共轭酸的冲系中共轭酸的pKa与所配缓冲溶与所配缓冲溶液的液的pH值尽量接近。值尽量接近。2、保证有、保证有足够的总浓度足够的总浓度：0.05 0.20 mol L-1。3、计算所需缓冲系的量计算所需缓冲系的量。4、用、用pH计进行测定和计进行测定和校正校正。配制缓冲溶液的步骤配制缓冲溶
32、液的步骤缓冲溶液的配制方法缓冲溶液的配制方法1 1、选用、选用相同浓度的共轭酸和共轭相同浓度的共轭酸和共轭碱碱直接混合而得：直接混合而得：pH=pKa+lgV（共轭碱）（共轭碱）/V（共轭酸（共轭酸)2 2、在一定量的弱酸溶液中加入适在一定量的弱酸溶液中加入适量的强碱量的强碱，利用剩余的弱酸和反应，利用剩余的弱酸和反应生成的弱酸强碱盐构成缓冲对。生成的弱酸强碱盐构成缓冲对。体积体积比比缓冲对缓冲对抗酸抗酸成分成分抗碱抗碱成分成分2 ：12 ：32 ：5用用相同浓度的相同浓度的H3PO4和和NaOH溶液按不溶液按不同体积比混合时的情况如下：同体积比混合时的情况如下：H2PO4-HPO42-H3P
33、O4H2PO4-HPO42-PO43-H2PO4-H3PO4H2PO4-HPO42-HPO42-PO43-练习题：练习题：用用1.00molL-1NaOH中和中和1.00molL-1丙酸丙酸(用用HPr代表代表)的方法，如何配制的方法，如何配制1000ml总浓度为总浓度为0.100molL-1 pH 5.00的缓冲溶液。的缓冲溶液。(已知丙酸的已知丙酸的 =4.86)？apK 解：解：(1)(1)1000ml 缓冲溶液中缓冲物质总的缓冲溶液中缓冲物质总的物质的量物质的量皆由皆由HPr提供。提供。设设1000ml 总浓度为总浓度为0.1molL-1的缓冲溶液需的缓冲溶液需1.00 molL-1
34、HPr为为 x ml 则则 0.11000=1.00 x x=100(ml)加入丙酸的物质的量为：加入丙酸的物质的量为：1001=100 mmol(2)(2)设需加入设需加入1molL-1 NaOH为为V ml 则生成的丙酸钠为则生成的丙酸钠为V 1=V mmol(mmol)(mmol).100864005总的物质的量为总的物质的量为100mmol，全部由丙酸提供。，全部由丙酸提供。381100V=58.0（ml）取取1.00 molL-1丙酸丙酸100ml，1.00 molL-1 NaOH 58.0ml加水至加水至1000ml，即得，即得总浓度为总浓度为0.100molL-1 pH 5.00
35、的丙酸缓冲溶液的丙酸缓冲溶液1000ml 。六、缓冲溶液在医学上的意义六、缓冲溶液在医学上的意义血液中的缓冲系血液中的缓冲系红细胞中：红细胞中：H2b-Hb-(H2b代表血红蛋白代表血红蛋白)、H2bO2-HbO2-(H2bO2代表氧合血红蛋白代表氧合血红蛋白)、H2CO3-HCO3-、H2PO4-HPO42-血浆中：血浆中：H2CO3-HCO3-、H2PO4-HPO42-、HnP-Hn-1P-(HnP代表蛋白质代表蛋白质)由由Henderson-Hasselbalch方程式可得血浆的方程式可得血浆的pH值为约为值为约为7.4020 pH 7.351、H2CO3-HCO3-缓冲系缓冲系正常人血
36、浆中：正常人血浆中：20)CO(H)(HCO323cc)CO(H)(HCO323cc 20pH 7.45H2CO3CO2+H2OH3O+HCO3-溶解溶解酸性物质增多时酸性物质增多时碱性物质增多时碱性物质增多时肺肺肾肾保证血液保证血液pHH2CO3-HCO3-体系调节机制体系调节机制 目目 的的 要要 求求1、掌握酸碱质子理论及其应用掌握酸碱质子理论及其应用；2、掌握溶液掌握溶液pHpH的基本计算（重点是一元的基本计算（重点是一元弱酸、一元弱碱）弱酸、一元弱碱）；熟悉同离子效应对熟悉同离子效应对弱酸弱酸/弱碱解离平衡的影响；弱碱解离平衡的影响；3、掌握缓冲溶液的基本概念、组成、掌握缓冲溶液的基
37、本概念、组成、作用原理和作用原理和pHpH值的计算；熟悉缓冲范值的计算；熟悉缓冲范围和缓冲溶液的配制方法；了解缓冲围和缓冲溶液的配制方法；了解缓冲溶液在医学上的意义溶液在医学上的意义。作业作业P108-109：4,7，9,11,14（2）（）（4）,15,16例例1：相同浓度的：相同浓度的H3PO4和和NaOH溶溶液按液按2：1的体积比混合后，形成的的体积比混合后，形成的缓冲对为缓冲对为 ，该缓冲，该缓冲对可配制对可配制pH从从 到到 的缓冲溶的缓冲溶液，其中的抗酸成分是液，其中的抗酸成分是 ，抗碱成分是抗碱成分是 ，计算该缓冲溶，计算该缓冲溶液液pH的公式为的公式为 。1.15 3.15H3
38、PO4H2PO4-H2PO4-H3PO4PO4)(H)PO(HlgppH3421accK 例例2 在在200mL 0.18molL-1 NaAc溶液中加入溶液中加入50mL 0.18 mol L-1 HCl溶液溶液，计算加入前后溶，计算加入前后溶液的液的pH值。值。解解:加入前：加入前：514,108.11000.1HAcaWAcbKKKc/Kb500,c Kb20 KWcKOHb)(100.115Lmol加入后：加入后：此混合溶液的缓冲系为此混合溶液的缓冲系为HAc-Ac-，)HAc()Ac(lgppH-nnKa18.05018.05018.0200lg76.4=5.2218.0108.11
39、000.1514例：计算下列溶液的例：计算下列溶液的pH值值1）100mL 0.20mol.L-1 NH3.H2O 2）在）在1）中加入）中加入100mL 0.20mol.L-1HCl3）在）在1）中加入）中加入50mL 0.20mol.L-1 HCl解：解：1），/-5 pH=pKw-pOH=11.282）HCl +NH3NH4Cl 0.10mol.L-1 0.10mol.L-1c(NH4+)=0.20/2=0.10mol.L-1Ka=Kw/K(NH3)=-10，/-10pH=5.123）HCl +NH3 NH4Cl 50 0.20mmol 50 0.20mmol或：或：c(NH3)=0.20(100-50)/150=0.2050/150c(NH4+)=0.2050/150Ka=Kw/Kb=-10pH=pKa+lgc(NH3）c(NH4+)()=9.25n(NH3)n(NH4+)
