1、基础化学实验,缓冲溶液的配制与性质,【实验原理】缓冲溶液（buffer solution）定义：能够抵抗少量外来强酸、强碱，或在有限量稀释时，保持其pH基本不变的溶液。组成：由足够浓度和适当比例的共轭酸碱对(buffer pair)两种物质组成。共轭酸称为抗碱成分，共轭碱称为抗酸成分。,人体内的缓冲系,在人体内各种酶只有在一定pH值范围的体液中才具有活性。在体外，细胞的培养、组织切片和细菌的染色、血库中血液的冷藏，某些药物配制成溶液。pH值也要保持恒定。,一、人体内的缓冲系,血浆：,细胞：,一、人体内的缓冲系,碳酸氢盐缓冲系在血液中浓度最高，缓冲能力最大，维持血液正常pH值的作用也最重要。,人
2、体血液的pH值为7.357.45。血液的主要缓冲系统存在如下平衡：,CO2(溶解)+H2O H2CO3 H+HCO3-,当H+增加时，抗酸成分HCO3-与它结合使上述平衡向左移动，使H+不发生明显改变。当H+减少时，上述平衡向右移动，使H+不发生明显改变。,例：HAcAc-体系（m.p.=16.6,冰醋酸）当加入少量强酸时，增加的H3O+与Ac-作用，质子转移平衡左移，溶液的pH保持基本不变；当加入少量强碱时，加入的OH-与H3O+结合，质子转移平衡右移，以补充消耗掉的H3O+离子，而溶液的pH保持基本不变,抗酸成分,抗碱成分,pH计算公式:弱酸(HB)及其共轭碱(B-)组成的缓冲溶液：由共轭
3、酸碱对组成的缓冲溶液的pH的计算公式Henderson-Hassabach方程：,【实验目的】掌握缓冲溶液的配制方法。掌握缓冲溶液的性质和缓冲容量的测定方法。酸度计的使用,配制缓冲溶液时，若弱酸及其共轭碱液 c(HB)=c(B-),缓冲溶液的pH由弱酸的解离常数Ka和溶液中共轭酸碱对的浓度比即缓冲比所决定。配制缓冲溶液时，如果使用相同浓度的弱酸和其共轭碱，则可用体积比代替浓度比。,缓冲容量(buffer index，)缓冲溶液的缓冲能力是有一定限度的。用缓冲容量 作为衡量缓冲能力大小的尺度。定义为：,愈大，说明缓冲溶液的缓冲能力愈强,物理意义:使1L溶液pH值增加（降低）pH缓冲能力时所需强碱
4、（酸）mol,1.pHS-3C型酸度计使用方法（1）仪器面板 仪器外观,四、实验步骤,显示窗口,复合电极,（2）复合电极 补加电极溶液；自来水冲洗电极；蒸馏水润洗；试液润洗；滤纸吸干；放入待测试液中。,c.检查补加电极溶液，测试时，取下胶塞。测试完毕，重新盖好。,a.使用前浸泡24小时b.使用后自来水冲洗干净，蒸馏水润洗，滤纸吸干，保护帽内加KCl溶液,盖好。,（3）仪器操作流程 连接电极导线，连接电源线，并打开仪器开关。预热约30min。,2.电源线接入,3.电源开关,1.电极线接入,【实验步骤】,（4）校正酸度计（P32）用蒸馏水冲洗电极，并用滤纸吸干 将电极浸入标准缓冲溶液中（即由袋装混
5、合磷酸盐配制成的250ml溶液），开启酸度计开关 测出标准缓冲溶液的温度，按“温度”键输入相同值 待读数稳定后，按“定位”键，仪器显示“Std YES”字样，按“确认”键，进入标定状态，校准PH为6.86,【实验步骤】,1.缓冲溶液的配制（1）用pH=6.86的标准缓冲溶液校正酸度计（2）配制pH=4.60的缓冲溶液20mL（P41）0.1molL-1HAc（ml）+0.1molL-1NaAc（ml）50mL烧杯混匀 酸度计测定pH 用2.0molL-1NaOH或2.0molL-1HAc调节pH至4.60，保留备用,配制20mLHAc-Ac-缓冲溶液：,（3）配制pH=7.40的缓冲溶液60m
6、L 用碱式滴定管和吸量管 0.2molL-1KH2PO4（pKa2=6.86）（ml）和0.2molL-1 Na2HPO4（ml）100 mL烧杯内混匀 用酸度计测定其pH 用2.0molL-1NaOH或2.0molL-1 KH2PO4溶液 调节pH为7.40，保留备用,配制60mL H2PO4-HPO42-缓冲溶液：,缓冲溶液的性质 按表3-1的体积，用20mL吸量管吸取各种溶液，并测定其pH。根据加入酸、碱或纯水前后pH的改变值，计算缓冲溶液的缓冲容量并说明缓冲溶液具有哪些性质。,解释：为什么加入的酸碱的物质的量相同，而缓冲溶液的pH的改变和缓冲容量的大小都不相同？,实验6与实验1比较，实验7与实验2比较，解释为什么pH变化大了、缓冲容量小了？,【思考题】所配制的缓冲溶液pH的计算值与实验值有一定差异，为什么？造成差异的因素有哪些？根据实验说明什么情况下缓冲溶液具有最大缓冲容量？NaHCO3是否具有缓冲能力？为什么？（pKa1=6.38，pKa2=3.87，缓冲范围是否有重叠）,实验台排放,
