分析化学武汉大学第05-2章课件.ppt.ppt

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+-NH3 2)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的影响缓冲溶液pH的计算1)一般缓冲溶液:pKpHlg??2)标准缓冲溶液:应以活度进行计算,KK????????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?1β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dpHdndpHdnAB????定义式2 缓冲容量(buffer capacity)缓冲容量:衡量缓冲溶液缓冲能力大小,用?表示?=dc/dpH缓冲容量β越大,缓冲能力越强2 缓冲容量加合性:?= ?H++?OH-+?HA =[H+]+[OH-]+?1范围内的HA?=,?越大;共轭酸碱的浓度相等时?最大HA-A-的缓冲体系?有极大值 pH=pKa时,即[HA]=[A-]?极大= mol·L- mol·L-1 KH2PO4 – mol·L-1 mol·L-1 (·L-1)pH(25℃)pH ~++~(H3BO3+H2BO3-)~***甲***+~-+HPO42-~***四***+HCl4~+NaAc3~+NaOH2~***乙酸+~+HCl缓冲范围pKa缓冲溶液4 缓冲溶液的选择原则?所需控制的pH应在缓冲溶液的缓冲范围内(酸的pKa应尽量与所需控制的pH一致)?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(~1mol·L-1); pH≈pKa 即ca∶cb≈1∶1***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。 酸碱指示剂H+ OH-=-NCH3CH3NNSO3-,在溶液中的平衡移动过程可简单表示如下:HIn + H2O = H3+O + In-]HIn[]H[]H[]HIn[]H][In[HIn-HIn?????KK指示剂的颜色转变依赖于比值:[In-] / [HIn][In-]代表碱色的深度;[HIn]代表酸色的深度;3. 3. 3. 酸碱指示剂的讨论酸碱指示剂的讨论酸碱指示剂的讨论(1)KHIn / [H+] = [In-] / [HIn]KHIn 一定,指示剂颜色随溶液[H+]改变而变 [In-] / [HIn] = 1 时:中间颜色 = 1/10 时:酸色,勉强辨认出碱色 = 10/1 时:碱色,勉强辨认出酸色指示剂变色范围:pKHIn± 1