缓冲溶液的配制与性质、溶液PH值的测定.ppt

实验二缓冲溶液的配制与性质、溶液pH值的测定
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主要内容
实验内容
4.
仪器与试剂
3.
实验原理
2.
实验目的
1.
思考题
5.

学会缓冲溶液的配制方法;
掌握缓冲溶液的性质;
熟练掌握pH计的使用。
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二、实验原理
基本概念
缓冲溶液(buffer solution):常由一对共轭酸碱组成,能够抵抗少量外来强酸、强碱或水稀释而保持pH基本不变;
缓冲作用(buffer action):缓冲溶液对强酸、强碱或水稀释的抵抗作用;
缓冲容量(buffer capacity):表示单位体积缓冲溶液的pH发生一定变化时,所能抵抗的外加一元强酸或一元强碱的物质的量;是衡量缓冲溶液缓冲能力大小的尺度,一般用β表示;
缓冲比(ponent ratio):平衡浓度[B-]与[HB]的比值。
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缓冲溶液的缓冲机理
现以HAc-NaAc缓冲溶液为例加以说明:
HAc+H2O H3O++Ac-
a) 加少量酸(H+),平衡左移,[H+]无明显升高,溶液pH值几乎不变;
b) 加少量碱(OH-),平衡右移,补充少量的H+,溶液pH值几乎不变;
c) 加少量水, HAc的平衡解离常数保持不变,[H+]和[Ac-]浓度均降低,这时 HAc的解离度增大,从而使溶液的pH值基本保持不变;
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(大量) (大量)
缓冲容量
缓冲容量是衡量缓冲溶液缓冲能力大小的尺度,一般用β
表示。
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缓冲容量
缓冲组分
总浓度
缓冲组分比值
总浓度越大, β就越大
缓冲比为1时, β最大
缓冲溶液pH值的计算
缓冲溶液一般是由共轭酸碱对组成,例如弱酸和弱酸盐,弱碱和弱碱盐;
若所用共轭酸和共轭碱的初始浓度相同,则:
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缓冲系
抗碱成分
抗酸成分
酸度系数pKa(25℃)
HAc-NaAc
HAc
Ac-

H2CO3-NaHCO3
H2CO3
HCO3-

NaH2PO4-Na2HPO4
H2PO4-
HPO42-

-Tris
+
Tris

NH4Cl-NH3
NH4+
NH3

用pH计测定溶液的pH值
溶液pH值的测定通常有两种方法:一是用pH试纸;二是用pH计来测量。
pH计的工作原理:将pH指示电极(玻璃电极)和饱和甘***电极(参比电极)与待测溶液组成原电池,测出电池电动势E,再根据Nernst方程计算出溶液的pH值。
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仪器:
pH计,滴定管,容量瓶,移液管,试管,烧杯,玻璃棒。
试剂:
Na2HPO4( mol·L−1), KH2PO4( mol·L−1), 广泛pH指示剂,***橙指示剂,NaOH( mol·L−1), HCl( mol·L−1),
pH=-Na2HPO4标准缓冲溶液,
pH=。
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缓冲溶液的配制
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KH2PO4
NaOH
100mL容量瓶
·L-1
·L-1
定容
缓冲溶液
c总=·L-1
pH=