当前课程知识点:无机化学 > 第4章 酸碱平衡 > 4.5 缓冲体系 > 4.5.1 缓冲体系
同学 你好
本节课的知识点是缓冲体系
对于一般溶液来说
它的ph值不易恒定
会随着加入物质的
酸碱性的变化而急剧变化
甚至会因为溶解
空气当中的某些成分
而改变溶液的ph值
然而有一些具有特殊组份的溶液
他们的ph值基本不变
即使加入了少量的强酸或强碱
或者是稀释
他们的ph值都不会有明显的变化
这样的溶液是缓冲溶液
缓冲溶液一般是由弱酸和弱酸的盐
或者是由弱碱和弱碱盐组成
当加入少量的强酸或强碱时
溶液的ph值改变很小
我们把这种具有保持ph值相对稳定的
溶液叫做缓冲溶液
我们以醋酸和醋酸钠为例
来研究一下缓冲溶液的作用原理
醋酸和醋酸钠的缓冲溶液
它的氢离子主要来源于醋酸的电离
根据该反应的平衡常数的表达式
我们可以求出氢离子的浓度
当向该体系当中
加入少量的强酸时
醋酸根离子能够接受氢离子
转变为醋酸分子
使平衡向左移动
当达到平衡时
醋酸根离子的浓度会有所下降
醋酸分子的浓度会有所升高
而氢离子的浓度基本保持不变
所以溶液的ph值也不会变
因此醋酸根离子是抗酸成分
当我们像这样的体系当中加入强碱时
氢氧根离子
会立即与氢离子反应
生成水
因而氢离子浓度会减少
平衡向右移动
促使醋酸分子
解离生成氢离子
补充与氢氧根反应所消耗的氢离子
达到平衡的时候
醋酸分子的浓度会略有下降
醋酸根离子的浓度会略有升高
而氢离子的浓度基本保持不变
所以溶液的ph值不变
因此醋酸是抗碱成分
下一个知识点是
缓冲溶液ph值的计算
对于弱酸及弱酸盐构成的缓冲体系
溶液当中的氢离子
主要来源于弱酸的电离
我们假定
在体系当中
弱酸的初始浓度为C
平衡时
溶液当中产生的氢离子浓度为X
则弱酸和弱酸根离子的浓度
可以用X的代数式来表示
当满足C/Ka大于400
弱酸的浓度或弱酸根离子的浓度
不太小时
X值很小
我们可以近似的作如下的处理
根据解离平衡常数的表达式
氢离子的浓度
近似的等于X的值等于KA乘以
弱酸的浓度除以弱酸盐的浓度
因为我们通常用ph值来表示溶液的酸碱性
因此ph值等于PKA减去lg弱酸的浓度
比上弱酸的盐的浓度
对于由弱碱和弱碱盐构成缓冲体系
我们同样可以得出
氢氧根离子的浓度
等于KB乘以弱碱除以弱碱盐的浓度
POH值等于PKB减去lg
弱碱的浓度除以弱碱的盐的浓度
我们需要换算一下ph值
ph值等于14
减去PKB加上lg弱碱
除以弱碱盐的浓度
对于缓冲体系有以下几点需要说明
缓冲溶液的ph值主要取决于
以下几个式子
对于由弱酸和弱酸的盐构成的缓冲体系
其ph值取决于
PKA值和弱酸极弱酸盐的浓度的比值
对于由弱碱和弱碱盐构成的缓冲体系
其ph值取决于PKb值和
弱碱与弱碱盐的浓度的比值
缓冲体系的缓冲能力是有限的
当弱酸或弱酸盐
及弱碱和弱碱盐的浓度较大时
缓冲能力会比较大
同时当弱碱和弱碱盐的比值
或者是弱酸和弱酸盐的比值
其接近于1时缓冲能力最强
缓冲溶液的缓冲范围是
缓冲溶液的ph值加减1
将缓冲溶液进行稀释
ph值基本不变
下一个知识点
缓冲溶液的配置
我们配置缓冲溶液的原则
第一条是
要选定缓冲体系不与反应物或生成物反应
第二
为了使缓冲溶液具有最大的缓冲能力
我们应该保证
PKA或者是14减去PKB的值
尽可能与
我们所要配置的缓冲溶液的ph值接近
以上是本节课的所有知识点
-1.1 物质的聚集状态和分压定律
--第1.1节讨论 应用理想气体状态方程的时候应注意哪些问题
--第1.1节测试 物质的聚集状态和分压定律
-1.2 稀溶液的依数性
--第1.2节讨论 为什么讨论稀溶液的依数性时将溶质限定为难挥发非电解质
--第1.2节测试 稀溶液的依数性
-第1章测试 物质的聚集状态
-2.1 化学热力学基本概念
--第2.1节测试 化学热力学基本概念
-2.2 化学反应热效应
--第2.2节测试 化学反应的热效应
-2.3 化学反应热效应计算
--第2.3节测试 化学反应热效应计算
-2.4 化学反应方向判据
--第2.4节测试 化学反应方向判据
-第2章测试 化学热力学基础
-3.1 影响化学反应速率的因素
--第3.1节测试 影响化学反应速率的因素
-3.2 化学反应速率理论
--第3.2节讨论 有人说根据反应方程式可以直接写出速率方程,这种说法对吗?
--第3.2节测试 化学反应速率理论
-3.3 化学平衡理论
--第3.3节测试 化学平衡理论
-3.4 化学平衡移动
--第3.4节测试 化学平衡移动
-第3章测试 化学反应速率与化学反应平衡
-4.1 酸碱理论
--第4.1节讨论 阿雷尼乌斯电离理论、酸碱质子理论和酸碱电子理论各有什么优缺点?
--第4.1节测试 酸碱理论
-4.2 水的电离平衡
--第4.2节测试 水的电离平衡
-4.3 弱酸弱碱平衡
--第4.3节测试 弱酸弱碱平衡
-4.4 盐水解平衡
--第4.4节测试 盐水解平衡
-4.5 缓冲体系
--第4.5节讨论 人体血浆中有哪些缓冲系统,最重要的是哪一个?
--第4.5节测试 缓冲体系
-第4章测试 酸碱平衡
-5.1 溶度积常数
--第5.1节测试 溶度积常数
-5.2 溶度积常数与溶解度换算关系
--第5.2节测试 溶度积常数与溶解度换算关系
-5.3 溶度积规则
--第5.3节测试 溶度积规则
-5.4 影响沉淀生成因素
--第5.4节测试 影响沉淀生成因素
-5.5 分步沉淀
--第5.5节测试 分步沉淀
-5.6 沉淀溶解
--第5.6节测试 沉淀溶解
-5.7 沉淀转化
--第5.7节测试 沉淀转化
-第5章测试 沉淀-溶解平衡
-6.1 原电池
--第6.1节测试 原电池
-6.2 电极电势
--第6.2节测试 标准电极电势
-6.3 Nernst方程
--第6.3节讨论 电池反应和电极反应的能斯特方程有什么异同点?
--第6.3节测试 电极电势Nernst方程
-6.4 电极电势的应用
--第6.4节讨论 怎么解释单质银不能从盐酸溶液中置换出氢气,但可从氢碘酸中置换出氢气
--第6.4节测试 电极电势应用
-6.5 元素电势图及其应用
--第6.5节测试 元素电势图及其应用
-第6章测试 氧化还原平衡
-7.1 玻尔氢原子模型
--第7.1节测试 玻尔氢原子模型
-7.2 波粒二象性
--第7.2节测试 波粒二象性
-7.3 薛定谔方程
--第7.3节测试 薛定谔方程
-7.4 四个量子数
--第7.4节测试 四个量子数
-7.5 波函数角度分布图
--第7.5节测试 波函数角度分布图
-7.6 多电子原子结构
--第7.6节测试 多电子原子结构
-7.7 元素性质的周期性变化
--第7.7节讨论 说说电离能和电子亲合能的变化趋势,其中有哪些特例
--第7.7节测试 元素性质的周期性变化
-第7章测试 原子结构与元素周期律
-8.1 现代价键理论
--第8.1节测试 现代价键理论
-8.2 杂化轨道理论
--第8.2节讨论 sp、sp2、sp3杂化轨道的成键能力的大小次序?
--第8.2节测试 杂化轨道理论
-8.3 价层电子对互斥理论
--第8.3节测试 价层电子对互斥理论
-8.4 分子轨道理论
--第8.4节测试 分子轨道理论
-第8章讨论 为什么说杂化轨道理论和价层电子对互斥理论存在互补关系
-第8章测试 分子结构
-9.1 晶体结构
--第9.1节测试 晶体结构
-9.2 金属键理论与金属晶体
--第9.2节测试 金属键与金属晶体
-9.3 离子键与离子晶体
--第9.3节测试 离子键与离子晶体
-9.4 离子极化理论
--第9.4节测试 离子极化理论
-9.5 分子间力与分子晶体
--第9.5节测试 分子间力与分子晶体
-9.6 氢键
--第9.6节测试 氢键
-第9章测试 晶体结构
-10.1 配位化合物组成及命名
--第10.1节测试 配位化合物组成和命名
-10.2 配合物解离平衡
--第10.2节测试 配合物解离平衡
-10.3 配合物解离平衡的移动
--第10.3节测试 配合物解离平衡移动
-10.4 配合物的化学键理论-杂化轨道理论
--第10.4节测试 配合物的化学键理论-杂化轨道理论
-10.5 配合物的晶体场理论
--第10.5节测试 配合物的晶体场理论
-第10章讨论 为什么大多数金属水合离子有颜色,但是锌离子、银离子无色
-第10章测试 配位化学基础
-第11章测试 氢和稀有气体
-第12章测试 碱金属和碱土金属
-第13章测试 硼族、碳族和氮族元素
-第14章测试 氧族元素和卤素
-第15章测试 过渡元素
-动植物体中微量元素的检测
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