1、第三章第三章 电解质溶液电解质溶液1ppt课件第三章第三章 电解质溶液电解质溶液第三章第三章 电解质溶液电解质溶液1.掌握掌握 酸碱质子理论酸碱质子理论;缓冲溶液的概念、组成和缓缓冲溶液的概念、组成和缓冲作用机制。冲作用机制。2.熟悉熟悉 弱电解质的解离平衡、解离度；缓冲溶液弱电解质的解离平衡、解离度；缓冲溶液的的pH的计算。的计算。3.了解了解 缓冲容量及其影响因素，缓冲范围。缓冲容量及其影响因素，缓冲范围。4.能力要求能力要求 配制一定配制一定pH的缓冲溶液。的缓冲溶液。5.素质要求素质要求 应用缓冲溶液知识，理解机体维持应用缓冲溶液知识，理解机体维持pH稳定的原理，分析酸碱平衡失调的原因
2、。稳定的原理，分析酸碱平衡失调的原因。【学习目标学习目标】2第三章第三章 电解质溶液电解质溶液第一节第一节 弱电解质溶液的解离平衡弱电解质溶液的解离平衡1第二节第二节 酸碱质子理论酸碱质子理论2基础与临床基础与临床4第三节第三节 缓冲溶液缓冲溶液3学习要点学习要点53张学东张学东 首都医科大学燕京医学院首都医科大学燕京医学院第一节第一节 弱电解质溶液的解离平衡弱电解质溶液的解离平衡第三章第三章 电解质溶液电解质溶液一、解离平衡和解离平衡常数一、解离平衡和解离平衡常数二、解离度二、解离度三、同离子效应三、同离子效应4ppt课件电解质溶液：在水溶液或熔融状态下能电解质溶液：在水溶液或熔融状态下能导
3、电的化合物称为电解质，其水溶液称导电的化合物称为电解质，其水溶液称为电解质溶液。为电解质溶液。5ppt课件水溶液或者熔融状态下能够导电的化合物称为水溶液或者熔融状态下能够导电的化合物称为电解质电解质水溶液或者熔融状态下不能够导电的化合物称水溶液或者熔融状态下不能够导电的化合物称为非电解质为非电解质根据电解质在水溶液中的解离程度不同，根据电解质在水溶液中的解离程度不同，将其分为强电解质和弱电解质两类：将其分为强电解质和弱电解质两类：电解质强电解质（完全电离）在水溶液中在水溶液中完全电离的化合物，如硫酸完全电离的化合物，如硫酸弱电解质（部分电离）在水溶液中只有部分电离在水溶液中只有部分电离的化合物
4、，如醋酸的化合物，如醋酸（视频（视频1-1）6ppt课件一、解离平衡和解离平衡常数一、解离平衡和解离平衡常数（一）解离平衡（一）解离平衡 在弱电解质的水溶液中，存在着分子解离成离子和离子结在弱电解质的水溶液中，存在着分子解离成离子和离子结合成分子的两个过程。在一定温度下，当上述两个过程的速率合成分子的两个过程。在一定温度下，当上述两个过程的速率相等时，溶液中各组分的浓度不再发生改变，即达到动态平衡，相等时，溶液中各组分的浓度不再发生改变，即达到动态平衡，这种状态称为解离平衡。这种状态称为解离平衡。第一节第一节 弱电解质溶液的解离平衡弱电解质溶液的解离平衡第三章第三章 电解质溶液电解质溶液 第一
5、节第一节 弱电解质溶液的解离平衡弱电解质溶液的解离平衡71.HAc的解离平衡：的解离平衡：简写为：简写为：2.NH3 H2O的解离平衡：的解离平衡：第一节第一节 弱电解质溶液的解离平衡弱电解质溶液的解离平衡第三章第三章 电解质溶液电解质溶液 第一节第一节 弱电解质溶液的解离平衡弱电解质溶液的解离平衡HAc H+AcHAc +H2O H3O+AcNH3H2ONH4+OH醋酸和氨的解离平衡示意图醋酸和氨的解离平衡示意图8（二）解离平衡常数（二）解离平衡常数在一定温度下，当弱电解质达到解离平衡时，溶液中已解在一定温度下，当弱电解质达到解离平衡时，溶液中已解离的离子浓度幂次方的乘积与未解离的弱电解质分
6、子浓度的比离的离子浓度幂次方的乘积与未解离的弱电解质分子浓度的比值为一常数，称为解离平衡常数，简称解离常数，用值为一常数，称为解离平衡常数，简称解离常数，用Ki表示。表示。1.弱酸的解离平衡常数（弱酸的解离平衡常数（Ka）如如HAc的解离常数：的解离常数：2.弱碱的解离平衡常数（弱碱的解离平衡常数（Kb）如如NH3 H2O的解离常数：的解离常数：解离常数与弱电解质的本性及温度有关，而与其浓度无关，解离常数与弱电解质的本性及温度有关，而与其浓度无关，其数值的大小可以反映弱电解质解离的趋势。其数值的大小可以反映弱电解质解离的趋势。Ka=HAcHAcNH3H2ONH4+OHKb=第三章第三章 电解质
7、溶液电解质溶液 第一节第一节 弱电解质溶液的解离平衡弱电解质溶液的解离平衡第一节第一节 弱电解质溶液的解离平衡弱电解质溶液的解离平衡93.解离常数与弱电解质的本性及温度有关，而与其浓度无解离常数与弱电解质的本性及温度有关，而与其浓度无关，其数值的大小可以反映弱电解质解离的趋势。关，其数值的大小可以反映弱电解质解离的趋势。如对于同一类型的弱酸（或弱碱），如对于同一类型的弱酸（或弱碱），Ka（或（或Kb）值大的）值大的酸性（碱性）较强。酸性（碱性）较强。4.解离平衡移动：改变影响解离平衡的因素（温度、浓解离平衡移动：改变影响解离平衡的因素（温度、浓度），弱电解质的解离平衡将被破坏，在新的条件下重新
8、建立度），弱电解质的解离平衡将被破坏，在新的条件下重新建立平衡。平衡。如向氨水中加入如向氨水中加入NaOH，增大了溶液中的，增大了溶液中的OH浓度，使浓度，使解离平衡逆向移动解离平衡逆向移动。+OH-+Na+NaOH平衡移动的方向平衡移动的方向NH3H2ONH4+OH第三章第三章 电解质溶液电解质溶液 第一节第一节 弱电解质溶液的解离平衡弱电解质溶液的解离平衡第一节第一节 弱电解质溶液的解离平衡弱电解质溶液的解离平衡10二、解离度二、解离度在一定条件下，弱电解质达到解离平衡时，溶液中已解在一定条件下，弱电解质达到解离平衡时，溶液中已解离的弱电解质分子数与解离前分子总数的比值，称为该弱电解离的弱
9、电解质分子数与解离前分子总数的比值，称为该弱电解质的解离度，用质的解离度，用 表示。表示。1.解离度的大小可以定量地表示弱电解质的相对强弱解离度的大小可以定量地表示弱电解质的相对强弱。2.影响弱电解质解离度的因素，除弱电解质的本性和溶影响弱电解质解离度的因素，除弱电解质的本性和溶液的温度外，还与溶液的浓度、溶质和溶剂的极性强弱有关。液的温度外，还与溶液的浓度、溶质和溶剂的极性强弱有关。%100电解质分子总数已解离的电解质分子数第三章第三章 电解质溶液电解质溶液 第一节第一节 弱电解质溶液的解离平衡弱电解质溶液的解离平衡第一节第一节 弱电解质溶液的解离平衡弱电解质溶液的解离平衡11三、同离子效应
10、三、同离子效应在弱电解质溶液中加入与其具有相同离子的强电解质，在弱电解质溶液中加入与其具有相同离子的强电解质，使弱电解质解离度降低的现象，称为同离子效应。使弱电解质解离度降低的现象，称为同离子效应。如：如：+平衡移动的方向平衡移动的方向HAc +H2O H3O+Ac第三章第三章 电解质溶液电解质溶液 第一节第一节 弱电解质溶液的解离平衡弱电解质溶液的解离平衡第一节第一节 弱电解质溶液的解离平衡弱电解质溶液的解离平衡NH3 +H2O OH +NH4+NH4+ClNH4Cl+Ac +Na+NaAc平衡移动的方向平衡移动的方向12第二节第二节 酸碱质子理论酸碱质子理论第三章第三章 电解质溶液电解质溶
11、液一、酸碱的定义一、酸碱的定义二、酸碱反应的实质二、酸碱反应的实质三、水的质子自递平衡三、水的质子自递平衡张学东张学东 首都医科大学燕京医学院首都医科大学燕京医学院四、共轭酸碱解离常数的关系四、共轭酸碱解离常数的关系13ppt课件第二节 酸碱质子理论一、酸碱的定义酸碱质子理论认为：凡能给出质子（H+）的物质都是酸，凡能接受质子（H+）的物质都是碱。酸、碱的关系可表示如下：酸 质子 碱1.在组成上仅相差一个质子的一对酸碱称为共轭酸碱对。2.在一对共轭酸碱对中，共轭酸的酸性越强，其共轭碱的碱性越弱，反之，其共轭碱的碱性越强。3.既可以给出质子，也能够接受质子的物质称为两性物质。HBH+B共轭酸碱对
12、共轭酸碱对第三章第三章 电解质溶液电解质溶液 第二节第二节 酸碱质子理论酸碱质子理论14ppt课件二、酸碱反应的实质二、酸碱反应的实质 酸碱反应的实质是质子在两对共轭酸碱对之间的传递。酸碱反应的实质是质子在两对共轭酸碱对之间的传递。例如：例如：酸碱反应总是由较强的酸和较强的碱反应，生成较弱的酸碱反应总是由较强的酸和较强的碱反应，生成较弱的碱和较弱的酸。碱和较弱的酸。第三章第三章 电解质溶液电解质溶液 第二节第二节 酸碱质子理论酸碱质子理论第二节第二节 酸碱质子理论酸碱质子理论酸酸1 碱碱2 酸酸2 碱碱1HCl +NH3 NH4+Cl-H+15三、水的质子自递平衡三、水的质子自递平衡 发生在同
13、种分子之间的质子传递反应称为质子自递反应。发生在同种分子之间的质子传递反应称为质子自递反应。1.水的质子自递反应及平衡常数水的质子自递反应及平衡常数H2O可看成是一个常数，上式整理为：可看成是一个常数，上式整理为：Kw=H3O+OH-将将H3O+简写成简写成H+，则上式简化为：，则上式简化为：Kw=H+OH-Kw称为水的质子自递平衡常数，又称为水的离子积。称为水的质子自递平衡常数，又称为水的离子积。第三章第三章 电解质溶液电解质溶液 第二节第二节 酸碱质子理论酸碱质子理论H2OH3O+OHK=H2OH2O+H2OH3O+OHH+第二节第二节 酸碱质子理论酸碱质子理论16第三章第三章 电解质溶液
14、电解质溶液 第二节第二节 酸碱质子理论酸碱质子理论2.25时时纯水的纯水的Kw=1.0010-14。温度升高，温度升高，Kw值增大。值增大。3.水的离子积水的离子积Kw不仅适用于纯水，也适用于所有稀水溶液。不仅适用于纯水，也适用于所有稀水溶液。只要知道溶液中只要知道溶液中的的H3O+，就能计算其中的，就能计算其中的 OH-。例如：例如：25时，在时，在0.10mol/L的的HCl溶中，溶中，H3O+=0.10mol/L，根据水的离子积根据水的离子积 OH-=Kw/H3O+=1.0 10-13mol/L 第二节第二节 酸碱质子理论酸碱质子理论17四、共轭酸碱解离常数的关系四、共轭酸碱解离常数的关
15、系共轭酸碱对共轭酸碱对HBB-分别存在如下的质子传递反应：分别存在如下的质子传递反应：将上述两式相乘，共轭酸碱对的将上述两式相乘，共轭酸碱对的Ka与与Kb之间存在如下关系之间存在如下关系：共轭酸的酸性越强，其共轭碱的碱性就越弱。反之，共共轭酸的酸性越强，其共轭碱的碱性就越弱。反之，共轭酸的酸性越弱，其共轭碱的碱性就越强。轭酸的酸性越弱，其共轭碱的碱性就越强。第三章第三章 电解质溶液电解质溶液 第二节第二节 酸碱质子理论酸碱质子理论HB+H2O H3O+B B +H2O HB+OHK a=H3O+B HBK b =HB OH B Ka Kb=Kw第二节第二节 酸碱质子理论酸碱质子理论18例例3-
16、1 已知已知25时，时，HAc的的Ka=1.7510-5，试求，试求Ac-的的Kb。解：解：HAc与与Ac-是共轭酸碱对，则有：是共轭酸碱对，则有：由于由于Ka、Kb和和 Kw的数值一般很小，常用它们的负对数：的数值一般很小，常用它们的负对数：pKa=-lgKa pKb=-lgKb pKw=-lgKw14W5a1.01010b1.75105.71 10KKK第三章第三章 电解质溶液电解质溶液 第二节第二节 酸碱质子理论酸碱质子理论第二节第二节 酸碱质子理论酸碱质子理论19第三节第三节 缓冲溶液缓冲溶液一、缓冲溶液的基本概念和组成一、缓冲溶液的基本概念和组成二、缓冲作用机制二、缓冲作用机制三、缓
17、冲溶液三、缓冲溶液pHpH的计算的计算四、缓冲容量和缓冲范围四、缓冲容量和缓冲范围第三章第三章 电解质溶液电解质溶液张学东张学东 首都医科大学燕京医学院首都医科大学燕京医学院五、缓冲溶液的配制五、缓冲溶液的配制20第三节第三节 缓冲溶液缓冲溶液一、缓冲溶液的基本概念一、缓冲溶液的基本概念（一）缓冲溶液的概念（一）缓冲溶液的概念向向0.1mol/L NaCl溶液、溶液、0.1mol/LHAc和和0.1mol/L NaAc 混混合溶液中分别加入少量合溶液中分别加入少量 HCl和和 NaOH，溶液的，溶液的pH变化如下：变化如下：第三章第三章 电解质溶液电解质溶液 第三节第三节 缓冲溶液缓冲溶液待测
18、溶液待测溶液pH试纸颜色试纸颜色pHpH变化变化1 1L NaCl溶液溶液对照对照7 2加入加入1滴滴0.1mol/L HCl3 减小减小3加入加入1滴滴0.1mol/L NaOH11增大增大4 1L HAc和和NaAc 混合溶液混合溶液对照对照4.75 5加入加入1滴滴0.1mol/L HCl4.74 基本不变基本不变6加入加入1滴滴0.1mol/L NaOH4.7621 将将HAc和和NaAc混合溶液加适量水稀释，其混合溶液加适量水稀释，其pH也基本不变。也基本不变。第三章第三章 电解质溶液电解质溶液 第三节第三节 缓冲溶液缓冲溶液第三节第三节 缓冲溶液缓冲溶液1.能够抵抗少量外加强酸、强
19、碱或稀释而保持能够抵抗少量外加强酸、强碱或稀释而保持pH基本不变的基本不变的溶液称为缓冲溶液。溶液称为缓冲溶液。2.缓冲溶液对强酸缓冲溶液对强酸、强碱或稀释的抵抗作用称为缓冲作用。、强碱或稀释的抵抗作用称为缓冲作用。加水体积（加水体积（ml）加水体积（加水体积（ml）0.5ml 0.1mol/L HCl0.5ml 0.1mol/L HAc+0.1mol/L NaAc22（二）缓冲溶液的组成（二）缓冲溶液的组成1.缓冲溶液中同时含有抗酸和抗碱两种成分，合称为缓冲系或缓冲溶液中同时含有抗酸和抗碱两种成分，合称为缓冲系或 缓冲对。缓冲对。2.缓冲对的类型缓冲对的类型（1）弱酸及其共轭碱）弱酸及其共轭
20、碱 例如：例如：HAc NaAc H2CO3 NaHCO3 抗碱成分抗碱成分 抗酸成分抗酸成分（2）弱碱及其共轭酸）弱碱及其共轭酸 例如：例如：NH4+NH3 抗碱成分抗碱成分 抗酸成分抗酸成分问题：问题：H2CO3 Na2CO3，NaOHH2SO4能组成缓冲对吗？能组成缓冲对吗？第三章第三章 电解质溶液电解质溶液 第三节第三节 缓冲溶液缓冲溶液第三节第三节 缓冲溶液缓冲溶液23二、缓冲作用机制二、缓冲作用机制 以以HAc-NaAc组成的缓冲溶液中存在以下两个解离过程：组成的缓冲溶液中存在以下两个解离过程：HAcH+AcHAcH+AcNaAcNa+第三章第三章 电解质溶液电解质溶液 第三节第三
21、节 缓冲溶液缓冲溶液第三节第三节 缓冲溶液缓冲溶液HAc是一种弱电解质，解离度较小，强电解质是一种弱电解质，解离度较小，强电解质NaAc完全完全解离出的解离出的Ac-产生同离子效应，即产生同离子效应，即Ac-与与H+结合生成结合生成HAc，使，使HAc的解离平衡向左移动，的解离平衡向左移动，HAc的解离度减小，的解离度减小，HAc几乎完几乎完全以分子状态存在。所以溶液中存在着大量的全以分子状态存在。所以溶液中存在着大量的HAc、Ac-和少和少量量H+。平衡时溶液的特点：平衡时溶液的特点：两大两大：HAc、Ac-，一小一小：H+24第三节第三节 缓冲溶液缓冲溶液1.当加入少量强酸时，当加入少量强
22、酸时，大量存在的大量存在的Ac-接受接受H+生成生成HAc，平衡左移。，平衡左移。所以所以Ac-是抗酸成分，起抗酸作用。是抗酸成分，起抗酸作用。AcHAcH+2.当加入少量强碱时，当加入少量强碱时，H+和外加的和外加的OH-反应生成反应生成H2O,促使平衡右移以补充促使平衡右移以补充H+的减少。所以的减少。所以HAc是抗碱成是抗碱成分，起抗碱作用。分，起抗碱作用。AcHAc+H2OOH缓冲溶液中存在着相对较多的抗酸成分和抗碱成分，可缓冲溶液中存在着相对较多的抗酸成分和抗碱成分，可消耗掉外来少量强酸和强碱，使溶液的消耗掉外来少量强酸和强碱，使溶液的pH基本保持不变。基本保持不变。25三、缓冲溶液
23、三、缓冲溶液pH的计算的计算以以HB-B-为例，在溶液中存在以下解离平衡：为例，在溶液中存在以下解离平衡：对上式两边同时取负对数得：对上式两边同时取负对数得：此式称为亨德森此式称为亨德森哈塞尔巴赫方程，也称为缓冲公式，哈塞尔巴赫方程，也称为缓冲公式，用于计算缓冲溶液的用于计算缓冲溶液的pH。其中。其中B-/HB比值称为缓冲比。比值称为缓冲比。HBH+BKa=H+BHBBH+=KaHBBpH=pKa+lgHB第三章第三章 电解质溶液电解质溶液 第三节第三节 缓冲溶液缓冲溶液第三节第三节 缓冲溶液缓冲溶液缓冲比缓冲比26第三章第三章 电解质溶液电解质溶液 第三节第三节 缓冲溶液缓冲溶液1.缓冲公式
24、表明缓冲公式表明:缓冲溶液缓冲溶液pH的大小主要取决于弱酸的的大小主要取决于弱酸的Ka值和缓冲比。值和缓冲比。2.加少量水稀释时，共轭碱与共轭酸以相同的比例稀释，加少量水稀释时，共轭碱与共轭酸以相同的比例稀释，缓冲比不变，故缓冲溶液缓冲比不变，故缓冲溶液pH几乎不变。几乎不变。3.在缓冲溶液中，由于在缓冲溶液中，由于 HBcHB，Bc B-，故有：，故有：4.在体积一定的缓冲溶液中，上式也可写为：在体积一定的缓冲溶液中，上式也可写为：BaHB-pH p lgcKc pH=pKa+lgnBnHB第三节第三节 缓冲溶液缓冲溶液27例例3-2 1L缓冲溶液中，含有缓冲溶液中，含有0.20mol Na
25、Ac和和0.10mol HAc，求该缓冲溶液的求该缓冲溶液的pH。(Ka=1.7510-5)解：该溶液的缓冲对为解：该溶液的缓冲对为HAcAc-已知已知pKa=4.75 cHAc=0.10mol/L cNaAc=0.20mol/L BaHB-pH p lgcKcpH=4.75+lg0.200.10=5.05第三章第三章 电解质溶液电解质溶液 第三节第三节 缓冲溶液缓冲溶液第三节第三节 缓冲溶液缓冲溶液28例例3-3 取取0.10 mol/L NaH2PO4 10.0ml与与0.10 mol/L Na2HPO4 2.0ml混合，求该缓冲溶液的混合，求该缓冲溶液的pH。（已知。（已知pKa2=7.
26、21）解：该溶液中的缓冲对为解：该溶液中的缓冲对为H2PO4-HPO42-n(HPO4 2-)=0.102.0=0.2(mmol)n(H2PO4-)=0.1010.0=1.0(mmol)pH=pKa+lgnBnHB0.21.0pH=7.21+lg =6.51第三章第三章 电解质溶液电解质溶液 第三节第三节 缓冲溶液缓冲溶液第三节第三节 缓冲溶液缓冲溶液29四、缓冲容量和缓冲范围四、缓冲容量和缓冲范围（一）缓冲容量（一）缓冲容量1.缓冲容量的概念缓冲容量的概念缓冲溶液的缓冲能力都是有一定限度的，化学上用缓冲缓冲溶液的缓冲能力都是有一定限度的，化学上用缓冲容量来定量表示缓冲溶液的缓冲能力大小。容量
27、来定量表示缓冲溶液的缓冲能力大小。使单位体积缓冲溶液使单位体积缓冲溶液pH改变改变1个单位时，所需加入一元强个单位时，所需加入一元强酸或一元强碱的物质的量，称为缓冲容量，用符号酸或一元强碱的物质的量，称为缓冲容量，用符号 表示表示。pHnV第三章第三章 电解质溶液电解质溶液 第三节第三节 缓冲溶液缓冲溶液第三节第三节 缓冲溶液缓冲溶液30第三节第三节 缓冲溶液缓冲溶液2.影响缓冲容量的因素影响缓冲容量的因素 缓冲容量的大小与缓冲溶液的总浓度和缓冲比有关。缓冲容量的大小与缓冲溶液的总浓度和缓冲比有关。（1）总浓度）总浓度:c总总=HB+B-对于同一缓冲溶液，当缓冲比一定时，总浓度越大，缓对于同一
28、缓冲溶液，当缓冲比一定时，总浓度越大，缓冲容量越大。冲容量越大。31第三节第三节 缓冲溶液缓冲溶液（2）缓冲比）缓冲比:对于同一缓冲对，在总浓度一定的情况下，缓冲容量随对于同一缓冲对，在总浓度一定的情况下，缓冲容量随缓冲比的改变而改变。当缓冲比等于缓冲比的改变而改变。当缓冲比等于1时，缓冲溶液具有最大时，缓冲溶液具有最大缓冲容量。缓冲容量。32（二）缓冲范围（二）缓冲范围第三章第三章 电解质溶液电解质溶液 第三节第三节 缓冲溶液缓冲溶液第三节第三节 缓冲溶液缓冲溶液maxaaa 1110 1011 pHp-1 pHp pHp1KKK 减小减小缓冲比 1.通常将缓冲溶液能有效地发挥缓冲作用的通常
29、将缓冲溶液能有效地发挥缓冲作用的pH范围，即范围，即 pH=pKa1称为缓冲溶液的有效缓冲范围。称为缓冲溶液的有效缓冲范围。2.不同缓冲对的不同缓冲对的pKa值不同，各种缓冲对构成的缓冲溶值不同，各种缓冲对构成的缓冲溶液都有其特定的缓冲范围。液都有其特定的缓冲范围。33五、缓冲溶液的配制五、缓冲溶液的配制应遵循以下原则和步骤：应遵循以下原则和步骤：1.选择适当的缓冲对选择适当的缓冲对（1）所选缓冲对中共轭酸的）所选缓冲对中共轭酸的pKa值与要配制溶液的值与要配制溶液的pH尽尽可能的相等或接近。可能的相等或接近。（2）所选缓冲对不能与溶液液中的主要物质发生化学作）所选缓冲对不能与溶液液中的主要物
30、质发生化学作用。用。2.控制适当的总浓度控制适当的总浓度（1）总浓度一般控制在）总浓度一般控制在0.05 0.20mol/L之间。之间。（2）值在值在0.01 0.10mol/（LpH）之间。）之间。第三章第三章 电解质溶液电解质溶液 第三节第三节 缓冲溶液缓冲溶液第三节第三节 缓冲溶液缓冲溶液343.计算所需共轭酸与共轭碱的量计算所需共轭酸与共轭碱的量由由HBB-缓冲对组成的缓冲溶液，当缓冲对组成的缓冲溶液，当cHB=c B-时，缓冲公时，缓冲公式可用下式表示：式可用下式表示：根据所需缓冲溶液的根据所需缓冲溶液的pH，利用上式可分别计算出共轭酸，利用上式可分别计算出共轭酸与共轭碱的体积。与共
31、轭碱的体积。4.校正校正 在酸度计监测下进行校正。在酸度计监测下进行校正。BHB-pHplgaVKV第三章第三章 电解质溶液电解质溶液 第三节第三节 缓冲溶液缓冲溶液第三节第三节 缓冲溶液缓冲溶液35第三章第三章 电解质溶液电解质溶液 第三节第三节 缓冲溶液缓冲溶液例例3-4 用用0.10mol/L的的HAc溶液和溶液和0.10mol/L的的NaAc溶液，溶液，配制配制pH=4.95的缓冲溶液的缓冲溶液100ml，计算所需两种溶液的体积。，计算所需两种溶液的体积。解：解：cHAc=cAc-=0.10mol/L 又因为又因为 VAc-+VHAc=100 解得：解得：VHAc=39ml VAc-=
32、61ml BHB-pHplgaVKVAcHAc-4.954.75lgVV第三节第三节 缓冲溶液缓冲溶液36例例3-5 要配制要配制pH=5.0的缓冲溶液，在的缓冲溶液，在50ml 0.10mol/L的的HAc溶液中，需加入多少毫升溶液中，需加入多少毫升0.10mol/L的的NaOH溶液？溶液？解：设需加入解：设需加入NaOH溶液溶液x ml根据反应式根据反应式HAc+NaOH=NaAc+H2O可知可知nAc-=nNaOH=0.10 x mmol nHAc=(0.10500.10 x)mmol 已知已知 pKa=4.75 pH=5.0 x=32ml在在50ml 0.10mol/L HAc溶液中加
33、入溶液中加入32ml 0.10mol/L NaOH溶液，即可得到溶液，即可得到pH=5.0的缓冲溶液。的缓冲溶液。pH=pKa+lgnBnHB0.100.10 500.10 xx5.0=4.75+lg第三章第三章 电解质溶液电解质溶液 第三节第三节 缓冲溶液缓冲溶液第三节第三节 缓冲溶液缓冲溶液37第三节第三节 缓冲溶液缓冲溶液六、缓冲溶液在医学上的意义六、缓冲溶液在医学上的意义1.缓冲溶液在临床上有着广泛的应用。微生物的培养、组缓冲溶液在临床上有着广泛的应用。微生物的培养、组织切片的染色、血液的保存、药液的配制等都需要在稳定的酸织切片的染色、血液的保存、药液的配制等都需要在稳定的酸碱条件下进
34、行。因此选择适当的缓冲溶液，对保持溶液酸碱度碱条件下进行。因此选择适当的缓冲溶液，对保持溶液酸碱度的相对稳定，在生化、药理和病理等实验中至关重要。的相对稳定，在生化、药理和病理等实验中至关重要。2.正常人体血液的正常人体血液的pH一般维持在一般维持在7.35 7.45之间，为机体之间，为机体的各种生理活动提供保障。若的各种生理活动提供保障。若pH高于高于7.45会发生碱中毒，低会发生碱中毒，低于于7.35会发生酸中毒，引发各种疾病甚至危及生命。会发生酸中毒，引发各种疾病甚至危及生命。383.血液中的多种缓冲对协调发挥缓冲作用，维持机体酸碱血液中的多种缓冲对协调发挥缓冲作用，维持机体酸碱平衡。平
35、衡。血液中存在的缓冲对主要有：血液中存在的缓冲对主要有：血浆内：血浆内：H2CO3HCO3-、H2PO4-HPO42-、HnPrHn-1Pr-红细胞内：红细胞内：H2bHb-、H2bO2HbO2-、H2CO3HCO3-H2 PO4-HPO42-。39【人体血液正常人体血液正常pH的维持的维持】维持血液维持血液pH的恒定，是维持组织细胞物质代谢正常进行的恒定，是维持组织细胞物质代谢正常进行和组织器官正常生理功能的基本条件之一。人体血液正常和组织器官正常生理功能的基本条件之一。人体血液正常pH的维持是在中枢神经系统调解下，通过血液的缓冲体系、肺的的维持是在中枢神经系统调解下，通过血液的缓冲体系、肺
36、的呼吸作用和肾脏的排泄作用紧密配合实现的。呼吸作用和肾脏的排泄作用紧密配合实现的。基础与临床基础与临床第三章第三章 电解质溶液电解质溶液H2CO3-HCO3-是血浆中最主要的缓冲对，其缓冲机制与是血浆中最主要的缓冲对，其缓冲机制与肺的呼吸功能及肾的排泄和重吸收功能密切相关。肺的呼吸功能及肾的排泄和重吸收功能密切相关。HCO3-是含是含量最多的抗酸成分，血浆对机体内所产生的酸性物质的缓冲能量最多的抗酸成分，血浆对机体内所产生的酸性物质的缓冲能力主要由其决定，故常将血浆中的力主要由其决定，故常将血浆中的HCO3-称为碱储或碱储备。称为碱储或碱储备。40CO2+H2OH2CO3H+HCO3H+OH-
37、肺肺肾肾H2CO3-HCO3-缓冲对的缓冲机制如下图所示：缓冲对的缓冲机制如下图所示：碱储碱储第三章第三章 电解质溶液电解质溶液41 学习要点学习要点第三章第三章 电解质溶液电解质溶液关键词关键词知知 识识 点点1.1.概念概念 2.2.表示法表示法3.3.计算计算4.4.原理原理5.5.意义意义6.6.应用应用解离平衡，同离子效应，酸碱的定义，酸碱反应的实质，解离平衡，同离子效应，酸碱的定义，酸碱反应的实质，缓冲溶液，缓冲对（系）缓冲溶液，缓冲对（系）解离平衡：解离平衡常数解离平衡：解离平衡常数K Ki i，解离度解离度缓冲溶液缓冲溶液pHpH：pH=ppH=pK Ka a+lg B+lg B-/HB/HB。共轭酸碱对之间转移质子共轭酸碱对之间转移质子维持溶液和体液维持溶液和体液pHpH的相对恒定的相对恒定维持实验体系的酸碱度，药液的配制，血液的保存等维持实验体系的酸碱度，药液的配制，血液的保存等4243ppt课件
