《医用基础化学》PPT课件

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1、第四章缓冲溶液BufferSolution学习内容1.缓冲溶液及缓冲机制①缓冲溶液及其作用机制②缓冲溶液的组成2.缓冲溶液pH的计算①缓冲溶液pH的近似计算公式②缓冲溶液pH计算公式的校正3.缓冲容量和缓冲范围①缓冲容量②影响缓冲容量的因素及缓冲范围学习内容4.缓冲溶液的配制①常用缓冲溶液的配制方法②标准缓冲溶液5.血液中的缓冲系学习要求掌握缓冲溶液的概念、组成和缓冲机理。掌握影响缓冲溶液pH的因素、应用Henderson-Hasselbalch方程式计算缓冲溶液的pH值。掌握缓冲容量的概念、影响因素及有关计算。熟悉配制缓冲溶液的原则和方法。了解医学上常用缓冲溶

2、液配方和标准缓冲溶液。熟悉血液中的主要缓冲系及在稳定血液pH过程中的作用。第一节缓冲溶液及缓冲机制实验样品1，0.10mol·L-1NaCl溶液样品2，含HAc和NaAc均为0.10mol·L-1的混合溶液操作：滴加强酸HCl至c(HCl)=0.010mol·L-1观察现象：pH的变化第一节缓冲溶液及缓冲机制0.10mol·L-1NaCl溶液NaCl溶液中加入HCl到0.010mol·L-1，溶液的pH由7变为2，改变了5个pH单位。第一节缓冲溶液及缓冲机制0.10mol·L-1HAc—0.10mol·L-1NaAc溶液0.10mol·L-1HAc—0.10mo

3、l·L-1NaAc溶液溶液中加入HCl到0.010mol·L-1，溶液的pH由4.75变为4.74，改变仅0.01pH单位。第一节缓冲溶液及缓冲机制结论HAc—NaAc混合溶液具有抵抗外来少量强酸、强碱而保持pH基本不变的能力。第一节缓冲溶液及缓冲机制缓冲溶液及其作用机制缓冲溶液（buffersolution）能够抵抗外来少量强酸、强碱，或稍加稀释时可保持其pH基本不变的溶液。缓冲作用（bufferaction）缓冲溶液对强酸、强碱或稀释的抵抗作用。第一节缓冲溶液及缓冲机制以HAc—Ac-体系为例当加入少量强酸时，外来H+将质子传给Ac-，质子转移平衡左移，溶液

4、的pH保持基本不变。当加入少量强碱时，OH-接受H3O+传递的质子，质子转移平衡右移，补充消耗掉的H3O+离子，而溶液的pH保持基本不变。第一节缓冲溶液及缓冲机制用质子转移平衡式表示加少量强酸：H3O++Ac-HAc+H2O(大量)加少量强碱:H3O++OH-2H2OHAc+H2OAc-+H3O++(大量)HAc+OH-Ac-+H2O抗碱成分抗酸成分HAcAc-H3O+OH-HAcAc-HAcAc-示意图:第一节缓冲溶液及缓冲机制第一节缓冲溶液及缓冲机制结论①缓冲溶液中同时含有较大量的抗碱成分和抗酸成分，对抗的只是外来的少量强酸、强碱。②通过弱酸解离平衡的移动，

5、使溶液中H+离子或OH-离子浓度无明显的变化，因此具有缓冲作用。第一节缓冲溶液及缓冲机制缓冲溶液的组成一般由具有足够浓度和一定比例的共轭酸碱对的两种物质组成。共轭酸称为抗碱成分，共轭碱称为抗酸成分。组成缓冲溶液的共轭酸碱对的两种物质合称为缓冲系(buffersystem)或缓冲对(bufferpair)。共轭酸共轭碱HAcNH4ClH2PO4-NaAcNH3·H2OHPO42-抗酸成分缓冲系抗碱成分组成示意图第一节缓冲溶液及缓冲机制第一节缓冲溶液及缓冲机制常见的缓冲系第一节缓冲溶液及缓冲机制在实际应用中，还采用酸碱反应的生成物与剩余的反应物组成缓冲系。弱酸（过量

6、）+强碱强酸+弱碱（过量）优点：HCl和NaOH溶液常备试剂，容易获得。弱酸或弱碱的浓度即缓冲系的总浓度。通常缓冲溶液的pH需要在pH计监控下调整，滴加强碱/酸易于操作。第二节缓冲溶液pH的计算缓冲溶液pH值的近似计算公式：Henderson—Hasselbalch方程式以HB代表弱酸，并与B-组成缓冲溶液。HB+H2OH3O++B-第二节缓冲溶液pH的计算Henderson—Hasselbalch方程式HBB+H2OH3O++B-第二节缓冲溶液pH的计算Henderson—Hasselbalch方程式的意义缓冲溶液的pH首先取决于pKapKa值一定，其pH随着

7、缓冲比[B-]/[HB]的改变而改变。当缓冲比等于l时，pH等于pKa第二节缓冲溶液pH的计算Henderson—Hasselbalch方程式的应用HB在溶液中只少部分解离，且因B-的同离子效应，使HB几乎完全以分子状态存在。所以第二节缓冲溶液pH的计算由于c=n/V，所以第二节缓冲溶液pH的计算根据n=cV，若取储备液c(B-)=c(HB)第二节缓冲溶液pH的计算例将20mL0.10mol·L-1的H3PO4溶液与30mL0.10mol·L-1的NaOH溶液混合，求所得缓冲溶液的pH=？已知：pKa1=2.16,pKa2=7.21,pKa3=12.32。解:H

8、3PO4+NaOHNa2