酸碱缓冲溶液
二、 缓冲溶液pH值的计算
缓冲溶液一般由浓度较大的弱酸及其共轭碱所组成，如HAc-Ac-、 NH4+-NH3等，在不要求十分准确的情况下，由于缓冲剂本身的浓度 较大，故而求算缓冲溶液的pH值时可以用近似方法计算。
假设缓冲溶液由一元弱酸HA（浓度为ca）和相应的强碱盐MA （浓度为cb）组成，由于同离子效应，可认为未解离的HA浓度近似等 于HA的分析浓度，即［HA］=ca，同时HA的大量存在使MA的水解 作用受到抑制，可认为A-的浓度近似等于MA的分析浓度，即［A-］ =cb，把这些关系代入HA的解离平衡常数表达式得
酸碱缓冲溶液
【例4-6】
计算下列[JP2]溶液的pH值：（1）由0.10 mol·L-1NH3和0.20 mol·L-1 NH4Cl所组成的缓冲溶液（KNＨ３=1.8×10-5）；（2）向400 mL该溶 液中加入10.00 mL 0.050 mol·L-1HCl溶液。
解：（1）根据式（4-2）得
分析化学
酸碱缓冲溶液
一、 缓冲溶液的作用原理
以HAc和NaAc溶液组成的缓冲体系为例说明。在此溶液中， NaAc完全解离，溶液中存在着大量Ac-，因而降低了HAc的解离度 α，HAc则部分解离为H+和Ac-，溶液中还存在着大量的HAc分子。 反应式如下：
当向溶液中加少量强酸(如HCl)时，H+和溶液中大量的Ac-结合 成难解离的HAc，使HAc的解离平衡向左移动，因此，［H+］几乎 没有升高，pH值几乎没变。
根据式（4-8）得
（2）由于加入10.00 mL的HCl，则发生如下反应：
酸碱缓冲溶液
【例4-6】
根据式（4-8）得 从上述计算可以看出，在缓冲溶液中加入少量强酸（HCl）时，溶液 的pH值只改变了0.01，基本上保持不变。常用的缓冲溶液如表4-1所示。
酸碱缓冲溶液
表4-1 常用的缓冲溶液
分析化学
酸碱缓冲溶液
整理得
则
（4-Байду номын сангаас ）
同理，可推导出由弱碱和弱碱盐所组成缓冲溶液的碱度计算公式：
即
（4-9）
酸碱缓冲溶液
由缓冲溶液的pH值计算公式可以得到以下几点结论： （1）缓冲溶液本身的pH值主要取决于弱酸或弱碱的解离常数Ka 或Kb。 （2）缓冲溶液的缓冲能力主要与其中弱酸(或弱碱)及盐的浓度有 关。弱酸(或弱碱)及盐的浓度越大，ca/cb或cb/ca的比值越接近于1时， 缓冲能力越大，当浓度比为1时，具有最大缓冲能力，此时，pH=pKa 或pOH＝pKb。通常，缓冲溶液中 cacb或cbca的比值在0.1~1.0。 （3）各种缓冲溶液只能在一定范围内发挥缓冲作用，弱酸和弱酸 盐缓冲溶液的缓冲范围为pH＝pKa±1，弱碱和弱碱盐缓冲溶液的缓冲 范围为pOH＝pKb±1，故在选用缓冲溶液时应注意其缓冲范围。 （4）将缓冲溶液适当稀释时，由于ca/cb或cb/ca的比值不变，故 溶液的pH值基本不变。