1、,指导 李栢林,基础化学实验,缓冲溶液的配制与性质,基础化学实验三,2024年4月29日星期一,基础化学实验,3,1.掌握缓冲溶液的配制方法。2.掌握缓冲溶液的性质和缓冲容量的测定方法。,一、实验目的,2024年4月29日星期一,基础化学实验,4,缓冲溶液具有抵抗外来少量强酸、强碱或稍加稀释保持pH基本不变的能力。由共轭酸碱对组成的缓冲溶液的pH的计算公式Henderson-Hassabach方程：配制缓冲溶液时，如果使用相同浓度的弱酸和其共轭碱，则可以用体积比代替浓度比：,二、实验原理,2024年4月29日星期一,基础化学实验,5,配制20mL pH=4.60的HAc-Ac-缓冲溶液，需要相
2、同浓度的HAc和Ac-储备液的体积为：解得,2024年4月29日星期一,基础化学实验,6,配制60mL pH=7.40的H2PO4-HPO42-缓冲溶液，需要相同浓度的H2PO4-和HPO42-储备液的体积为：解得,2024年4月29日星期一,基础化学实验,7,根据缓冲溶液的定义，缓冲溶液的缓冲容量为：,2024年4月29日星期一,基础化学实验,8,根据缓冲溶液的定义，缓冲溶液的缓冲容量为：根据此公式，计算一下实验中各磷酸缓冲溶液的缓冲容量，与实测所得结果进行比较。,2024年4月29日星期一,基础化学实验,9,1.仪器：酸式滴定管(25mL)；刻度吸管(10mL);PHS-2C酸度计。2.器
3、材：烧杯(50mL，200mL)；洗耳球。3.试剂：NaOH（2.0molL-1）;HAc（0.1molL-1;2.0molL-1）;NaAc（0.1molL-1）;NaH2PO4（0.2molL-1;2.0molL-1）;Na2HPO4（0.2molL-1）。,三、仪器、器材与试剂,2024年4月29日星期一,基础化学实验,10,1.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,2024年4月29日星期一,基础化学实验,11,（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，
4、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。,2024年4月29日星期一,基础化学实验,12,（3）开机前的准备 将多功能电极架“1”插入多功能电极架插座中,并固定好。将处理后的pH复合电极安装在电极架上。与酸度计接好。,2024年4月29日星期一,基础化学实验,13,（4）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,2024年4月29日星期一,基础化学实验,14,仪器首先显示“pHS-3C”字样，稍等，会显示上次标定后的斜率以及E
5、0值。然后进入测量状态，显示当前的电位值或者pH值。此时，在显示屏上方显示的是电位值或pH值，下方显示的是当前的温度值。或,2024年4月29日星期一,基础化学实验,15,在测量状态下，按“pH/mV”键可以切换显示电位以及pH值。本实验切换到“pH”模式。或,反复按此键切换测试pH或mV值,2024年4月29日星期一,基础化学实验,16,（3）标定步骤 电极用自来水冲洗、蒸馏水润洗、滤纸吸干；将电极插入标准缓冲溶液（pH6.86）中；用温度计测出被测溶液的温度，按“温度”键，使温度显示为被测溶液的温度；,设定温度为被测溶液的温度,2024年4月29日星期一,基础化学实验,17,用温度计测出被
6、测溶液的温度，然后按“温度”或“温度”键，使温度显示为被测溶液的温度，按“确认”键，即完成当前温度的设置（按“pH/mV”键放弃设置）,返回测量状态。,a.按此键设定温度,b.按此键确定设置,2024年4月29日星期一,基础化学实验,18,按“定位”键，仪器显示“Std YES”字样，按“确认”键，进入标定状态，仪器自动识别并显示当前温度下的标准pH值；按“确认”键，完成一点标定（斜率为100%）；,1.按下“定位”，仪器显示“Std YES”,3.仪器自动别当前温度下的pH,2.按下“确定”,4.读数稳定后,按下“确定”，标定结束，进入测试状态。,2024年4月29日星期一,基础化学实验,1
7、9,（4）测量pH 值 经标定过的仪器即可用来测定待测溶液，待测溶液与标定溶液温度相同与否，所采用的测定步骤也不相同。具体操作步骤如下：待测溶液温度与定位溶液温度相同时，测定步骤如下：a.用蒸馏水清洗电极，再用被测溶液清洗一次；b.把电极浸入被测溶液中，用玻璃棒搅拌溶液，稳定后，在显示屏上读出溶液的pH值。,2024年4月29日星期一,基础化学实验,20,待测溶液温度与定位溶液温度不相同时，测定步骤如下：a.用蒸馏水润洗电极，用滤纸吸干；b.用温度计测出被测溶液的温度值；c.按“温度”键，使仪器显示为被测溶液温度值，然后按“确认”键；d.把电极插入被测溶液内，用玻璃棒搅拌溶液，稳定后，在显示屏
8、上读出溶液的pH值。,2024年4月29日星期一,基础化学实验,21,pHS-3C实验室pH操作流程图,2024年4月29日星期一,基础化学实验,22,2.缓冲溶液的配制（1）配制pH=4.60的缓冲溶液20mL。根据计算用量，用酸式滴定管放出0.1molL-1HAc溶液，用刻度吸管吸取0.1molL-1NaAc溶液，置于50mL烧杯内混匀。用酸度计测定其pH，并用2.0molL-1NaOH溶液或者2.0molL-1 HAc溶液调节，使其pH为4.60。,2024年4月29日星期一,基础化学实验,23,（2）配制60mL pH=7.40的NaH2PO4-Na2HPO4缓冲溶液。根据计算用量，用
9、酸式滴定管放出0.2molL-1NaH2PO4溶液和碱式滴定管放出0.2molL-1Na2HPO4溶液，置于200mL烧杯内混匀。用酸度计测定其pH,并用2.0molL-1NaOH或者2.0molL-1 Na2HPO4溶液调节，使其pH为7.40，保留备用。,2024年4月29日星期一,基础化学实验,24,3.缓冲溶液的性质 按照后面表1的体积，将上述60mL缓冲溶液用吸量管分为3份，分别加入酸、碱及纯水，并测定其pH。用生理盐水作对比实验。表1中第3组实验后的溶液再分为2份，作为第6、7组实验的溶液。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。,2024年4月29日星期一,基础化学实验,25,表1.酸、碱及稀释对缓冲溶液pH的影响,2024年4月29日星期一,基础化学实验,26,下次试验内容：自来水中钙、镁离子含量测定。实验地点：,