缓冲溶液pH值的计算讲解
例2-4用0.10mol· L-1的HAc溶液和0.20mol· L-1
的NaAc溶液等体积混合配成1L缓冲溶液,
已知HAc的pKa=4.75,求此缓冲溶液的pH
值。并分别计算在此缓冲溶液中加入
0.005mol HCl、0.005mol NaOH后,该缓 冲溶液的pH变化值。
解: (1)原缓冲溶液的pH值:
称为缓冲比,[B-]与[HB]之和称为缓冲溶液的
总浓度。
① pKa
pH ②
ห้องสมุดไป่ตู้
B B pKa一定, 决定 ;当 1, pH pKa
-
③ 加水稀释
HB B- /HB
HB
不变 , pH值基本不 变
n B- V n BpH pKa lg pKa lg nHB V nHB
仅下降了0.06pH单位。
(3)加入NaOH后缓冲溶液的pH变化值
0.05 0.005 HAc 0.045( mol L1 ) 1 0.10 0.005 Ac 0.105( mol L1 ) 1 代入(2· 8)式,得 1.105 pH 4.75 lg 4.75 0.37 5.12 0.045 缓冲溶液的pH值由原来的5.05增至5.12,
仅升高了0.07pH单位。
取0.10 mol· L-1的NaH2PO4 10ml与0.20mol· L-1 的Na2HPO41.0ml混合,已知该缓冲溶液中共轭 酸的pKa=7.21,求此混合溶液的pH值。 解:根据题意,在该缓冲溶液中共轭酸、碱的 物质的量分别为:
n(H2 P O ) 10 0.1 1.0(mmol)
0.05 0.005 HAc 0.055( mol L1 ) 1 0.10 0.005 Ac 0.095( mol L1 ) 1 代入(2· 8)式,得 0.095 pH 4.75 lg 4.75 0.24 4.99 0.055 缓冲溶液的pH值由原来的5.05减至4.99,
n(HP O2 4 ) 1.0 0.2 0.2(mmol)
4
代入(2· 9)式,得
0.2 pH 7.21 lg 7.21 0.70 6.51 1.0
第五节
pH值
缓冲溶液pH值的计算
两种物质的性质 浓度
共轭酸碱对间的质子传递平衡 可用通式表示如下: + HB+H2O ⇌ H3O +B 式中HB表示共轭酸,B 表示共轭碱。
pH pK a
B lg pK
HB
共轭碱 a lg 共轭酸
计算缓冲溶液pH值的Henderson—Hasselbalch 方程式。式中pKa为弱酸解离常数的负对数, [HB]和[B -]均为平衡浓度。[B-]与[HB]的比值
0.10 HAc 0.05( mol L1 ) 2 0.20 Ac 0.10( mol L1 ) 2 pKa 4.75
代入(2· 8)式,得
0.10 pH 4.75 lg 4.75 0.3 5.05 0.05
(2)加入HCl后缓冲溶液的pH变化值