╃天糖
发布日期：2017-05-23
通HCl前，溶液是c(CH₃COOH)=c(CH₃COONa)=0.1mol/L的混合溶液，按照缓冲溶液pH的求法求.
pH(1)=pKa+lg[c(CH₃COONa)/c(CH₃COOH)]=pKa=4.74
通HCl后，溶液是c(CH₃COOH)=0.2mol/L、c(NaCl)=0.1mol/L的混合溶液，溶液pH按照弱酸溶液pH的求法求.
c(H⁺)=√[Ka*c(CH₃COOH)]=√(10^-4.74*0.2)=0.00191(mol/L)（采用了近似公式）
pH(2)=-lg{c(H⁺)}=2.72
两个pH求得，那么pH的变化量也就可得了.pH的变化量=|pH(2)-pH(1)|=|2.72-4.74|=2.02
1）PH缓冲溶液作用原理和pH值
当往某些溶液中加入一定量的酸和碱时，有阻碍溶液pH变化的作用，称为缓冲作用，这样的溶液叫做缓冲溶液.弱酸及其盐的混合溶液（如HAc与NaAc），弱碱及其盐的混合溶液（如NH3·H2O与NH4Cl）等都是缓冲溶液.
由弱酸HA及其盐NaA所组成的缓冲溶液对酸的缓冲作用，是由于溶液中存在足够量的碱A-的缘故.当向这种溶液中加入一定量的强酸时，H离子基本上被A-离子消耗：
所以溶液的pH值几乎不变；当加入一定量强碱时，溶液中存在的弱酸HA消耗OH-离子而阻碍pH的变化.
2）PH缓冲溶液的缓冲能力
在缓冲溶液中加入少量强酸或强碱，其溶液pH值变化不大，但若加入酸，碱的量多时，缓冲溶液就失去了它的缓冲作用.这说明它的缓冲能力是有一定限度的.
缓冲溶液的缓冲能力与组成缓冲溶液的组分浓度有关.0.1mol·L-1HAc和0.1mol·L-1NaAc组成的缓冲溶液，比0.01mol·L-1HAc和0.01mol·L-1NaAc的缓冲溶液缓冲能力大.关于这一点通过计算便可证实.但缓冲溶液组分的浓度不能太大，否则，不能忽视离子间的作用.
组成缓冲溶液的两组分的比值不为1∶1时，缓冲作用减小，缓冲能力降低，当c（盐）/c（酸）为1∶1时△pHZ小，缓冲能力大.不论对于酸或碱都有较大的缓冲作用.缓冲溶液的pH值可用下式计算：
此时缓冲能力大.缓冲组分的比值离1∶1愈远，缓冲能力愈小，甚至不能起缓冲作用.对于任何缓冲体系，存在有效缓冲范围，这个范围大致在pKaφ（或pKbφ）两侧各一个pH单位之内.
弱酸及其盐（弱酸及其共轭碱）体系pH=pKaφ±1
弱碱及其盐（弱碱及其共轭酸）体系pOH=pKbφ±1
例如HAc的pKaφ为4.76，所以用HAc和NaAc适宜于配制pH为3.76～5.76的缓冲溶液，在这个范围内有较大的缓冲作用.配制pH=4.76的缓冲溶液时缓冲能力Z大，此时（c（HAc）/c（NaAc）=1.
3）PH缓冲溶液的配制和应用
为了配制一定pH的缓冲溶液，首先选定一个弱酸，它的pKaφ尽可能接近所需配制的缓冲溶液的pH值，然后计算酸与碱的浓度比，根据此浓度比便可配制所需缓冲溶液.
以上主要以弱酸及其盐组成的缓冲溶液为例说明它的作用原理、pH计算和配制方法.对于弱碱及其盐组成的缓冲溶液可采用相同的方法.
PH缓冲溶液在物质分离和成分分析等方面应用广泛，如鉴定Mg2 离子时，可用下面的反应：
白色磷酸铵镁沉淀溶于酸，故反应需在碱性溶液中进行，但碱性太强，可能生成白色Mg（OH）2沉淀，所以反应的pH值需控制在一定范围内，因此利用NH3·H2O和NH4Cl组成的缓冲溶液，保持溶液的pH值条件下，进行上述反应.
