分析化学武汉大学第五版上册第分析化学武汉大学第五版上册第05-2章课件.ppt

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1、5.5酸碱缓冲溶液1、缓冲溶液的定义缓冲溶液（buffer)：能够减缓少量外加强酸/强碱或适量稀释而保持其pH基本不变的溶液组成：1）浓度较大的弱酸及其共轭碱如：HAc－Ac－，NH4＋－NH32）pH<2的强酸，pH>12的强碱（能抵抗酸碱的影响，不具有抗稀释作用）作用：抵抗少量外加酸碱对溶液pH的影响1缓冲溶液pH的计算1）一般缓冲溶液：2）标准缓冲溶液：应以活度进行计算，用于校准酸度计等实际中，缓冲溶液的pH一般以测定结果为准。缓冲溶液的有效缓冲范围：pH=pKa12例：将20g六次甲基四胺溶于水中，加4.0mL浓HCl(

2、12mol·L-1)，配置成100mL缓冲溶液，计算pH值。解：nHCl=×12mol·L-1=0.048mol(CH2)6N4+HCl=(CH2)6N4H++Cl－0.1427-0.0480.048n==0.1427mol(CH2)6N4=7.2×10-6×=3.6×10-6mol·L-13β的意义为1升溶液的pH值增加dpH单位时所需强碱dnB（摩尔），或时1升溶液的pH值减小dpH单位时所需强酸dnA（摩尔）的量定义式2缓冲容量（buffercapacity)缓冲容量：衡量缓冲溶液缓冲能力大小，用表示＝dc/dpH缓冲容

3、量β越大，缓冲能力越强42缓冲容量加合性：=H+＋OH-＋HA=2.3[H+]+2.3[OH-]+2.3δHAδAcHA对于pH在pKa1范围内的HA=2.3δHAδAcHAHA－A的缓冲体系有极大值pH＝pKa时，即[HA]=[A]极大＝0.575cHA5例：计算0.10mol·L-1HAc和0.10mol·L-1NaAc缓冲溶液的pH值及β。=4.74解：=0.115=2.30×0.50×0.50×0.20对缓冲体系6标准缓冲溶液校准酸度计3常用缓冲溶液pH标准溶液pH（25℃）饱和酒石酸氢钾(0.034mol

4、·L-1)3.560.050mol·L-1邻苯二甲酸氢钾4.010.025mol·L-1KH2PO4–0.025mol·L-1Na2HPO46.860.010mol·L-1硼砂9.187常用缓冲溶液8.5～109.25NH4++NH38.5～109.24硼砂(H3BO3+H2BO3-)7.5～98.21三羟甲基甲胺+HCl6.5～87.21H2PO4-+HPO42-4.5～6.05.13六次甲基四胺+HCl4～5.54.76HAc+NaAc3～4.53.77甲酸+NaOH2～3.52.86氯乙酸+NaOH1.5～3.02.35氨基

5、乙酸+HCl缓冲范围pKa缓冲溶液84缓冲溶液的选择原则不干扰测定例如：EDTA滴定Pb2+,不用HAc-Ac-有较大的缓冲能力，足够的缓冲容量较大浓度(0.01～1mol·L-1);pH≈pKa即ca∶cb≈1∶19甲基橙(MO)1、作用原理:酸碱指示剂一般为弱的有机酸或有机碱，它的酸式与其共轭碱式具有不同的颜色。当溶液的pH改变时，指示剂共轭酸碱构型互化，引起颜色的变化。5.6酸碱指示剂H+OH-红3.1橙4.04.4黄pKa=3.410理论变色点碱式色酸式色混合色2指示剂变色范围113.指示剂的理论变色范围和实际变色范围1）

6、理论变色范围：pKHIN±1（如甲基橙为2.4～4.4）2）实际变色范围：由眼睛观察得出（如甲基橙的实际变色范围为3.1～4.4）由于人眼睛对各种颜色的敏感程度不同，导致实际变色范围与理论变色范围可能不一致12甲基橙MO甲基红MR酚酞PP3.14.44.46.28.09.63.45.19.04、常用单一酸碱指示剂百里酚酞:无色9.4-----10.0(浅蓝)------10.6蓝135、混合指示剂（mixedindicator)利用颜色之间的互补作用，具有颜色改变较为敏锐和变色范围窄的特点1）两种或两种以上指示剂混合例如：甲基红溴

7、甲酚绿混合后pH<4.9红色＋黄色酒红色pH=5.1橙色＋绿色灰色pH>5.2黄色＋蓝色绿色pH02468甲基红溴甲酚绿溴甲酚绿—甲基红514pH值甲基橙靛蓝混合后≤3.1红色＋蓝色紫色＝4.1橙色＋蓝色浅灰色≥4.4黄色＋蓝色绿色2）指示剂＋惰性染料（不随溶液H+浓度变化而改变颜色）156影响指示剂变色范围的因素指示剂用量:宜少不宜多，对单色指示剂影响较大例：50～100mL溶液中2~3滴PP，pH≈9变色，而10~15滴PP，pH≈8变色离子强度：影响pKHIn温度其他16(一)强碱滴定强酸滴定过程中的pH变化2.强碱滴定强酸

8、滴定曲线3.指示剂的选择5.7酸碱滴定原理17例：0.1000mol/LNaOH溶液滴定20.00mL0.1000mol/LHCl溶液。A.滴定前pH=1.00B.滴定至化学计量点前当加入滴定剂为18.00mL时，[H+]=0.1000(20.0