关于无机化学酸碱平衡缓冲溶液第1页,共22页,星期日,2025年,2月5日第*页食物本身是酸性或碱性,不代表摄入体内的PH值是一定的。林秀红说,多数碱性食物摄入体内表现为碱性,但也有的碱性或降低,甚至变为酸性。以牛奶为例,钙离子燃烧之后的灰分,遇水生成氢氧化物,是强碱。可是在人体中,90%以上的钙都是以固体的形式存在,碱性虽强,却体现不出来。
同理,肉类属于呈酸性食物,其主要营养成分是蛋白质。蛋白质中的氮元素在我们体内则大部分以氨基酸的形式存在,并且是很多生物碱的中心原子,那么在体内它可以起到提高pH值的作用。肉本身是酸性的,但多数进入体内的酸性很小,甚至变为碱性。第2页,共22页,星期日,2025年,2月5日第*页实验样品1:0.10mol·L-1NaCl溶液样品2:含HAc和NaAc均为0.10mol·L-1的混合溶液操作:滴加强酸HCl至c(HCl)=0.010mol·L-1观察现象:pH的变化一、缓冲溶液的组成和作用原理第3页,共22页,星期日,2025年,2月5日第*页0.10mol/LNaCl溶液NaCl溶液中加入0.010mol/HCl,溶液的pH由7变为2,ΔpH=50.10mol/LHAc-0.10mol/LNaAc溶液0.10mol/LHAc-0.10mol/LNaAc溶液溶液中加入0.010mol/LHCl,溶液的pH由4.75变为4.74,ΔpH=0.01第4页,共22页,星期日,2025年,2月5日第*页结论HAc-NaAc混合溶液具有抵抗外来少量强酸、强碱而保持pH基本不变的能力。第5页,共22页,星期日,2025年,2月5日第*页1.定义能够抵抗外加少量酸碱或水的稀释,而保持pH基本不变的溶液称为缓冲溶液。2.组成抗碱组份——抗酸组分弱酸及对应的盐HAc──NaAc弱碱及对应的盐NH4Cl──NH3·H2O酸式盐及其次级盐溶液NaH2PO4──Na2HPO4缓冲溶液具有缓冲作用,是因为缓冲溶液中含有共轭酸碱对的两种物质,即抗碱组分和抗酸组分,通常把这两种组分称为缓冲对或缓冲系。第6页,共22页,星期日,2025年,2月5日第*页(1)弱酸及其对应的盐—以HAc-NaAc缓冲体系为例存在共轭酸碱对HAc-Ac-Ac-是共轭碱,结合质子HAc是共轭酸,释放质子解离平衡:HAcH++Ac-NaAcNa++Ac-NaAc是强电解质完全解离,HAc为弱酸,有同离子效应,降低了HAc的解离度,使HAc仅发生微弱解离。在混合溶液中cHAc(来自弱酸)和cAc-(主要来自NaAc)都较大,存在HAc的解离平衡。3.作用原理第7页,共22页,星期日,2025年,2月5日第*页加入少量OH-,它与H+结合生成水,平衡向右移动。HAc+H2OH3O++Ac-+OH-H2O加入少量H+,它与Ac-结合生成HAc,平衡向左移动;第8页,共22页,星期日,2025年,2月5日第*页抗酸成分抗碱成分CO2+H2OB-共轭酸共轭碱H2CO3H++HCO3-H+第9页,共22页,星期日,2025年,2月5日第*页抗酸离子反应方程式:Ac-+H+HAc在HAc-NaAc缓冲体系中加入少量酸(如盐酸)时,溶液中大量的Ac-与H+结合生成HAc,同时其解离平衡左移。当建立新平衡时,cHAc略有增加,cAc-略有减少,而溶液中cH+几乎不变。所以NaAc是缓冲溶液的抗酸成分。抗碱离子反应方程式:OH-+HAcAc-+H2O在该缓冲体系中加入少量强碱,增加的OH-与溶液中的H+结合生成H2O,H+浓度的减少使得HAc的解离平衡右移,以补充H+的减少。建立新平衡时,cHAc略有减少,cAc-略有增加,而溶液pH几乎不变。所以HAc是缓冲溶液的抗碱成分。第10页,共22页,星期日,2025年,2月5日第*页当加水稀释时,溶液中的cH+减少,而解离度增加,补充了cH+的减少,因而pH维持相对稳定。当加入大量的酸、碱,溶液中的HAc或Ac-消耗殆尽,就不再具有缓