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电离平衡和缓冲溶液

电离平衡和缓冲溶液
一、实验目的
1、进一步巩固电解质电离的特点和影响平衡移动的因素
2、 巩固pH 值的概念,掌握酸碱指示剂和pH 试纸的使用
3、学习缓冲溶液的配制试验及其性质
二、实验原理
① 基本概念:在弱酸或弱碱等弱电解质溶液中,加入与弱酸或弱碱解离后具有相同离子的易溶强电解质,使弱电解质解离度降低的现象称同离子效应。

在一定程度上能抵抗外加少量酸、碱或稀释,而保持溶液pH 值基本不变的作用称为缓冲作用。

具有缓冲作用的溶液称为缓冲溶液。

② 缓冲溶液组成及计算公式:
缓冲溶液一般是由共轭酸碱对组成的,例如弱酸和弱酸盐,或弱碱和弱碱盐(NH3·H 2O - NH4Cl)。

如果缓冲溶液由弱酸和弱酸盐 (例如HAc-NaAc)组成,则 其PH 计算的公式为:
可见缓冲溶液的PH 首先取决于PKa,即取决于弱酸的解离常数Ka 的大小,同时又与C a 和Cb 的比值有关. ③缓冲溶液性质: a.抗酸/碱,抗稀释作用
因为缓冲溶液中具有抗酸成分和抗碱成分,所以加入少量强酸或强碱,其pH 值基本上是不变的。

稀释缓冲溶液时,酸和碱的浓度比值不改变,适当稀释不影响其pH 值。

b.缓冲容量
缓冲容量是衡量缓冲溶液缓冲能力大小的尺度。

缓冲容量的大小与缓冲组分浓度和缓冲组分的比值有关。

缓冲组分浓度越大,缓冲容量越大;缓冲组分比值为 1:1 时,缓冲容量最大。

b
a
a c c pK pH lg
-=θ
三、仪器和药品
试管,量筒(100mL,10mL),烧杯(100mL,50mL),吸量管(10mL)等。

HAc(0.1mol/L),NaAc(0.1mol·L-1,1mol·L-1), NaH2PO4 (0.1 mol·L-1),Na2HPO4 (0.1 mol·L-1) NH3·H2O (0.1 mol·L-1),NH4Cl (0.1 mol·L-1),HCl (0.1 mol·L-1),NaOH (0.1 mol·L-1,1 mol·L-1),pH=4的HCl,pH=10的NaOH,pH=4.00标准缓冲溶液,pH=9.18标准缓冲溶液,甲基红溶液,广泛pH 试纸,精密pH试纸,吸水纸等。

四、实验步骤
思考题
(1) 为什么缓冲溶液具有缓冲作用?
(2) NaHCO3溶液是否具有缓冲作用,为什么?
(3) 用pH计测定溶液pH值时,已经标定的仪器,“定位”调节是否可以改变位置,为什么?。

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