如cm4(mo1)HA+cmB(moL-1)HB,质子条件为:H=[A]+B]+OH](参考水准HA,HB, Ho根据平衡关系有[]=m4,气 (1)弱酸溶液忽略0)H,则[ k[k即r1=√M团+k圆 当两弱酸较弱时,田AHA:田BcHB,[F]=√kmm+km 如果有,Amm>kmm,[H]=√kmEm 534两性物质溶液 两性物质即起酸的作用,又起碱的作用,常见有酸式盐和弱酸弱碱盐。较重要的两性物质有多元酸的 酸式盐(如HCO3、HPO42-),弱酸弱碱盐(NH4Ac,(NH4)2CO3)等。 1.酸式盐 以NaHA为例,浓度为c(moL),其质子条件为 H+H24A2-+[OH](参考水准HA,H2O),即}=A2]+[OHH2A 将解离平衡关系代入质子条件式得:[H]= KaLHA Kr [llHr 整理得 kn(2(+通常H的解离倾向较小,所以田 H Hd AAc+K a精确式可简化为[]= b.当kax>Dp时, Ak2—近似式 K+ A +c 当ACDy且C>团Dm时,[H]=√k4k一—最简式(常用) 当x<且c>Dm时,[F] 人k,(k2c+人) 一一近似式 2.弱酸弱碱盐 a.酸碱组成比为1:1的弱酸弱碱盐,其计算公式完全同酸式盐。 b.酸碱组成比不为l:1的弱酸弱碱盐,较复杂,可根据具体情况写出质子条件进行简化计算。 以 HCOONH4为例说明, HCOOH的解离常数为Ka(相当于酸式盐的Ka1),NH4+的解离常数为Ka (Kw/Kb)(相当于酸式盐的Ka2) 54对数图解法(自学) 55酸碱缓冲溶液 缓冲溶液:对溶液的酸度起稳定作用的溶液 (1)向溶液中加入少量的强酸或强碱;(2)溶液中的化学反应产生少量的酸或碱;(3)溶液稍加稀释 组成:(1)浓度较大的弱酸及其共轭碱,HAc一Ac-:浓度较大的弱碱及其共轭酸,NH3-NH4 6
6 如 cHA（mol⋅L-1）HA+cHB（mol⋅L-1 ）HB，质子条件为：[H+]=[A- ]+[B- ]+[OH- ]（参考水准 HA，HB， H2O，根据平衡关系有： HA HB [ ] [ ] W K HA K HB K H H H H + + + + ⎡ ⎤ = + + ⎣ ⎦ ⎡ ⎤ ⎡ ⎤ ⎡ ⎤ ⎣ ⎦ ⎣ ⎦ ⎣ ⎦ （1）弱酸溶液忽略[OH- ]，则 K HA K HB HA HB [ ] [ ] H H H + + + ⎡ ⎤ = + ⎣ ⎦ ⎡ ⎤ ⎡ ⎤ ⎣ ⎦ ⎣ ⎦ ，即 [ ] [ ] H K HA K HB HA HB + ⎡ ⎤ = + ⎣ ⎦ 当两弱酸较弱时，[HA]≈cHA；[HB]≈cHB， H K c K c HA HA HB HA + ⎡ ⎤ = + ⎣ ⎦ 如果有，K c K c HA HA HB HB >> ， H K c HA HA + ⎡ ⎤ = ⎣ ⎦ 5.3.4 两性物质溶液 两性物质即起酸的作用，又起碱的作用，常见有酸式盐和弱酸弱碱盐。较重要的两性物质有多元酸的 酸式盐（如 HCO3 -、HPO4 2-），弱酸弱碱盐（NH4Ac，（NH4）2CO3）等。 1. 酸式盐 以 NaHA 为例，浓度为 c（mol/L），其质子条件为： [H+]+[H2A]=[A2- ]+[OH- ]（参考水准 HA-，H2O），即[H+]=[A2- ]+[OH- ]-[H2A] 将解离平衡关系代入质子条件式得： 2 1 a W a K HA H HA K H H H K − + − + + + ⎡ ⎤ ⎡ ⎤ ⎡ ⎤ ⎣ ⎦ ⎣ ⎦ ⎣ ⎦ ⎡ ⎤ = + − ⎣ ⎦ ⎡ ⎤ ⎡ ⎤ ⎣ ⎦ ⎣ ⎦ 整理得， 1 2 1 K K H A K W a a H K H A a − + − ⎛ ⎞ ⎜ ⎟ ⎡ ⎤ + ⎣ ⎦ ⎝ ⎠ ⎡ ⎤ = ⎣ ⎦ + ⎡ ⎤ ⎣ ⎦ 通常 HA-的解离倾向较小，所以[HA- ]≈c ， a. 精确式可简化为 ( ) 1 2 1 a a W a K K c K H K c + + ⎡ ⎤ = ⎣ ⎦ + b.当 Ka2c>10KW 时， 1 2 1 a a a K K c H K c + ⎡ ⎤ = ⎣ ⎦ + ——近似式 当 Ka2c>10KW 且 c>10Ka1 时， 1 2 H K Ka a + ⎡ ⎤ = ⎣ ⎦ ――最简式（常用） b. 当 Ka2c<10KW 且 c>10Ka1 时， ( ) 1 2 K K c K a a W H c + + ⎡ ⎤ = ⎣ ⎦ ——近似式 2. 弱酸弱碱盐 a. 酸碱组成比为 1：1 的弱酸弱碱盐，其计算公式完全同酸式盐。 b. 酸碱组成比不为 1：1 的弱酸弱碱盐，较复杂，可根据具体情况写出质子条件进行简化计算。 以 HCOONH4 为例说明，HCOOH 的解离常数为 Ka（相当于酸式盐的 Ka1），NH4+的解离常数为 Ka′ （KW/Kb）（相当于酸式盐的 Ka2） 5.4 对数图解法（自学） 5.5 酸碱缓冲溶液 缓冲溶液：对溶液的酸度起稳定作用的溶液。 （1）向溶液中加入少量的强酸或强碱；（2）溶液中的化学反应产生少量的酸或碱；（3）溶液稍加稀释。 组成：(1) 浓度较大的弱酸及其共轭碱，HAc－Ac－；浓度较大的弱碱及其共轭酸，NH3－NH4＋
(2)强酸强碱溶液pH<2,pH>12 (3)两性物质。 分析化学中缓冲溶液的用途有 控制溶液的pH的缓冲溶液; 2.测量溶液pH时用作参考标准,即标准缓冲溶液(如校正pH计用)。 551缓冲溶液pH的计算 HA=H+ACk=m≈Am [ [才] = 近似认为HA、A的平衡浓度为其初始浓度cH、C,那么pH=pK。+1g标准缓冲溶液的pH通常 用精确的实验测定,再以理论计算核对。理论计算必须考虑离子强度的影响。 ph=pK, +lg 缓冲范围 1.一元弱酸及其共轭碱:pKa1个pH单位。 2.二元弱酸及其共轭碱:当△pKa>26时,为两段缓冲溶液pKa±1,pKa±1;即 H2A/HA- HA/A2 △pKa26时缓冲范围为:pKan-1至pKa2+1 3.缓冲溶液的配制 552缓冲容量 (1)定义:β B与pH的关系-—p136,图 dph dph dph (2)意义:使LL溶液的pH值增加(或减少)ΦpH单位时所需强碱(或强酸) dc mol (3)β越大,溶液的缓冲能力也越大 缓冲容量(缓冲指数)公式的推导 (1)书上推导:(设HAA体系,HAA的总浓度为ca向缓冲溶液中加入强碱(NaOH)使其浓度为cb,溶 液的质子条件式(以HA、H2O为参考水准)为:[H=[A]+OH]-cb (2)为简单起见,在c中加入,[A=c田HA]=,则p=pa+lg-
7 (2) 强酸强碱溶液 pH<2 ,pH>12。 (3) 两性物质。 分析化学中缓冲溶液的用途有： 1. 控制溶液的 pH 的缓冲溶液； 2. 测量溶液 pH 时用作参考标准，即标准缓冲溶液（如校正 pH 计用）。 5.5.1 缓冲溶液 pH 的计算 HA = H― ＋ Ac－ [ ][ ] [ ] ,[ ] [ ] [ ] a a H A K HA K H HA A + − + − = = [ ] [ ] lg a A pH pK HA = + 近似认为 HA、A－的平衡浓度为其初始浓度 cHA 、cA －，那么 lg A a HA c pH pK c = + 标准缓冲溶液的 pH 通常 用精确的实验测定，再以理论计算核对。理论计算必须考虑离子强度的影响。 lg A a HA a pH pK a = + 缓冲范围 1. 一元弱酸及其共轭碱：pKa±1 个 pH 单位。 2. 二元弱酸及其共轭碱：当∆pKa>2.6 时，为两段缓冲溶液 pKa1±1，pKa2±1；即 H2A/HA-,HA-/A2- ∆pKa<2.6 时,缓冲范围为：pKa1－1 至 pKa2＋1 3. 缓冲溶液的配制： 5.5.2 缓冲容量 (1) 定义： a b dc dc dc dpH dpH dpH β = = − = β与 pH 的关系－——p136，图 5－7 (2) 意义：使 1L 溶液的 pH 值增加（或减少）dpH 单位时所需强碱（或强酸）dc mol (3) β越大，溶液的缓冲能力也越大。 缓冲容量（缓冲指数）公式的推导 (1) 书上推导：(设 HA-A 体系，HA-A 的总浓度为 ca，向缓冲溶液中加入强碱（NaOH）使其浓度为 cb，溶 液的质子条件式（以 HA、H2O 为参考水准）为：[H+]= [A- ] + [OH- ] –cb (2) 为简单起见，在 cHA 中加入 cb，[A_]=cb,[HA]=cHA-cb ,则 lg b HA b c pH pKa c c = + −