酸碱是无机化学重要的组成部分，在有机化学中仍然是学习的一个重点。酸和碱在初中，高中，大学，甚至到了研究生都会逐步的学习，因此，可以说任何时候学习到的化学理论，几乎都是不完善的，在此，我介绍大家学习一下这个由一位外国教师编写的一课酸碱理论。其知识的深度以及广度我认为都是非常好的。虽然难度很大，不过仍然有很多是高中学生可
以看的懂的。
在这里，我要提醒各位，不一定要全看懂，但是希望你阅览以后有收获，谢谢。
1.自然水中存在的酸和碱的例子最重要的碱：HCO3-
其他碱：硼酸根，磷酸根，氨，砷酸根，硫酸根，碳酸根，等等
最终要的酸: CO2(aq)或者H2CO3
其他酸：硅酸，铵根，硼酸，硫酸，乙酸（醋酸），乙二酸（草酸）。
大多数的酸碱反应在水溶液中是非常快速的(几乎是瞬时的);达到热力学平衡并且根据热力
学原理可以计算出正确的收率.
酸－碱反应牵涉到质子，可是一个裸露的质子（氢原子）是不会在水溶剂中存在的,它是被水合，比如：成为水合氢离子或者更有可能生成H9O4+
2.Bronsted 定义
酸：一种物质可以释放出一个质子给任何其他的物质。
碱：一种物质可以从任何其他的物质那里接受一个质子。
3.酸和碱总是成对的进行反应
H2CO3 + H2O ＝ H3O+ + HCO3-
NH4+ + H2O ＝ H3O+ + NH3
CH3COOH + H2O ＝ H3O+ + CH3COO-
H2O + H2O ＝ H3O+ + OH-
4.一些定义
两性物——一种物质既可以作为酸也可以作为碱，比如：水，碳酸氢根离子。
多元酸或碱－一种酸或者碱可以分别释放或者接受多余一个质子，比如：H3PO4, H2CO3,
H4EDTA (EDTA酸)
5.简单的金属离子也是酸
所有的金属离子在水溶液中都被水合。被水合吸附的水分子可以丢失一个质子，因此金属离子是一种酸。而金属离子的电荷决定了酸的强弱。
Zn(H2O)62+ + H2O ＝ H3O+ + Zn(H2O)5(OH)+
Cu(H2O)42+ + 3H2O ＝ 3H3O+ + Cu(H2O)(OH)3-
6.★共扼酸碱对
HCl, Cl-
H2CO3, HCO3-
HSO4-, SO42-
CH3COOH, CH3COO-
Zn(H2O)62+, Zn(H2O)5(OH)+
7.路易斯定义
酸：任何可以接受电子对的物质。
碱：任何可以给出电子对的物质。
9.酸或碱的强弱
强弱：给出或者接受质子的趋势，也就是：一种物质给出或者接受质子的难易。
弱酸有比较弱的质子给予趋势；强酸有很强的质子给予趋势。碱则同理。
10.★绝对定义酸碱强弱是不可以的。
酸碱强弱取决于酸和碱之间的反应。
酸碱强弱的标准是相对于溶剂不同来说的，在这里，我们选用参照溶剂水。
11.酸碱强弱通过电离常数来定量比较
HA + H2O = H3O+ + A-
或者
HA = H+ + A- 两种电离或者可以理解为水解的方程式
Ka= ([H+]*[A-]) / [HA]
Ka值越大，酸性越强;Ka越小，酸性越弱。
12.★PKa以及pH的定义
pKa = - log Ka
pKa越大，酸性越弱；pKa越小，酸性越强。
同样可以得到以下3个方程：
pH = - log [H+]
pOH = - log [OH-]
pX = - log X （这里的X可以表示任何一种离子或者物质）
13.碱的强弱
A- + H2O = HA + OH-
Ka= ([HA]*[OH-]) / ([A-]*[H2O])
pKb = - log Kb
pKb越大，碱性越弱；pKb越小，碱性越强。
14.pH 水的自身电离以及中性pH
H2O = H+ + OH-
中性被定义为以下的条件：[H+] = [OH-]
Ka = ([H+]*[OH-]) / [H2O] = 10^-14
Ka的值的大小是有条件的：25摄氏度和1个标准大气压
Kw = [H+]2 Kw即是水的离子积
log Kw = 2 log [H+]
-log Kw = -2 log [H+]
14 = 2 pH
pH neutral = 7 中性pH值便是7
15.★共扼酸－碱对
H+ + A- - HA0 (1)方程：1/Ka
H2O - H+ + OH- (2)方程：Kw
A- + H2O - HA0 + OH- 两式的差得到新的方程(3)：Kb = Kw/Ka 得到新的方程的平衡常数
Kb
因此可以得到结论：酸性越强，共扼碱越弱。相反亦然。
16.★★活度的度量以及无限稀释的度量方法
γA = aA / cA 活度系数＝活度 / 浓度
根据理想溶液的总离子浓度应该是趋近于0这个事实来看，我们可以列出一个方程："γA - 1" as "(cA + ∑ci) - 0" 当活度系数趋近于1的时候，A的浓度加上以所有其他
离子的浓度之和趋近于0
17.★★活度度量以及电中性的度量方法
使得惰性电解质在溶液中占主要地位，可以维持一个不变的离子媒介
γ’A 趋近于1当cA 趋近于 0, 但是∑ci 是一个常数
如果活度系数是趋近于1的，那么A的浓度是趋近于0，但是由于溶液中的其他离子总浓度
是一个常数，而且不能忽略。
如果∑ci == 10 cA, 那么γ’A == 1 如果其他离子总浓度约等于10个 cA，则平均活度系数是趋近于1。海水就是一个很好的离子，因为NaCl在海水中具有大致恒定的组成。
18.pH协定
无限稀释的范围
paH = - log {H+} = - log [H+] - log γH+
电中性
pH = - log [H+]
NBS (NIST) scale:
定义PH为相对于一系列的标准缓冲
19.★★★运算活度常数
1) 无限稀释Ka=({H+}*{A-})/{HA} (大括号表示活度中括号表示浓度）
Ka=(H+活度×A－活度) / HA活度
2) 电中性](浓度商或者称为条件平衡常数)
Ka=([H+]*[A-])/[HA]
[COLOR=darkredKa＝（H+浓度× A－浓度）/ HA浓度[/COLOR]
3) 混合平衡常数Ka=({H+}*[A-])/[HA]
Ka＝（H+活度×A-浓度）/HA浓度
20.★★★★离子强度
定量的时候需要计算活度系数。
说明浓度以及离子的电荷多少对于活度系数的影响力
I=1/2∑(上n下i＝1）ciZi^2
21.活度系数表达方式四种
1) Debye-Hückel限定规则
当I < 0.005 M有效
log γi＝-A * Zi^2 * I^1/2
2) Debye-Hückel完全方程
当I < 0.1 M有效
log γi＝(-A * Zi^2 * I^1/2)/(1+Ba * I^1/2)
3) Güntelberg方程
当I < 0.1 M有效
适用于溶液中具有混合电解质
log γi＝(-A * Zi^2 * I^1/2)/(1+ I^1/2)
4) Davies方程
当I < 0.5 M有效
log γi＝-A * Zi^2 * [I^1/2 /(1+ I^1/2)]-0.2I
这几种公式表达，都是近似值，按照条件的不一可以选择最简单的一种公式来计算，使结果
不会偏差太多，而计算又不会最复杂
A = 0.5;
B = 0.33 在 25o
C 和 1 个大气压
22.★★★★★数量平衡计算
单质子酸
先提出一个问题：在5×10-4 Mol的含有不同种类离子硼酸水溶液中，pH值是多少？
让我们分步来解决这个问题
1) 先写下在溶液中可能存在的离子种类H+, OH-, B(OH)30, B(OH)4-
2) 写下与这些离子相关的电离平衡方程式以及相应的平衡常数表达式
H2O ＝ H+ + OH-
Ka＝([H+]*[OH-])/[H2O]=10^-14 方程(1)
B(OH)3 + H2O = B(OH)4- + H+
Ka=( [B(OH)4-] * [H+] )/([B(OH)3] * [H2O] )=7*10^-10 方程(2)
3)写下所有的有关的物料平衡方程：（物料平衡即是显示出溶液中的某种元素虽然不断变化
为各种形式，可是总的元素mol数是不变的）
5 x 10-4 M = ∑B = [B(OH)4-] + [B(OH)30] 方程(3)
4)写下单一的电荷平衡表达方程式(电中性)
[H+] = [B(OH)4-] + [OH-] 方程(4)
5)解出这四个方程，便可以得到四组解
23.★★★★★得到确切的数解
在方程式(1)和方程式(4)中消除[OH-]
[H+][OH-] = Kw
[OH-] = Kw/[H+]
[H+] = [B(OH)4-] + Kw/[H+]
[H+] - [B(OH)4-] = Kw/[H+]
Kw/([H+]-[B(OH4-)])=[H+] 可以得到方程(5)
解方程式(3)求得[B(OH)30]
[B(OH)30] = ∑B - [B(OH)4-]
([H+]*[B(OH4)-])/(∑B-[B(OH4)-])=Ka
[H+][B(OH)4-] = KA(?B - [B(OH)4-]) 方程(6)
解方程(5)得到[B(OH)4-]
- [B(OH)4-] = Kw/[H+] - [H+]
[B(OH)4-] = [H+] - Kw/[H+]
将其带入方程(6)
[H+]([H+] - Kw/[H+]) = Ka(∑B - [H+] + Kw/[H+])
[H+]^2 - Kw = Ka∑B - Ka[H+] + KaKw/[H+]
[H+]^3 - Kw[H+] = Ka∑B[H+] - KA[H+]^2 + KaKw
[H+]^3 + KA[H+]^2 - (Ka∑B + Kw)[H+] - KaKw = 0
[H+]^3 + (7*10^-10)[H+]^2 - (3.6*10^-13)[H+] - (7*10^-24) = 0
经过一番努力，我们终于可以通过反复运算或者作图方法解出这个题目，我们得到了以下数
据：
[H+] = 6.1x10-7 M or pH = 6.21
[OH-] = Kw/[H+]
[OH-] = 10-14/10-6.21
[OH-] = 10-7.79 M
[B(OH)4-] = [H+] - Kw/[H+]
[B(OH)4-] = 6.1x10-7 - 1.62x10-8
[B(OH)4-] = 5.94x10-7 M
[B(OH)3] = ?B - [B(OH)4-]
[B(OH)3] = 5x10-4 - 5.94x10-7 M = 4.99x10-4 M
24.★★★★★近似方法(这是解决一些复杂问题的必不可少的数学计算方法)
观察这些附加的方程，有些项式非常小可以忽略的(通常是加法)(但是有些乘法项，哪怕再
小也不可以被忽略)
由于我们现在是处理一个酸的问题，因此我们可以假设:[H+]远大于 [OH-]因此物料平衡变
为：
[H+] = [B(OH)4-]
而且：
[B(OH)30] = ∑B - [H+]
Ka=( [B(OH)4-] * [H+] )/([B(OH)3] * [H2O] )=7*10^-10 方程(2)
Ka=[H+]^2/(∑B-[H+])
[H+]^2 = Ka·∑B-Ka[H+]
[H+]^2 + Ka[H+] - Ka·∑B = 0
这是一个二元一次方程
ax^2 + bx + c = 0
我们可以通过以下的公式来解出：
x=[-b+-(b^2-4ac)^1/2]/2a 我们耳熟能详的公式，外国人似乎并不会背
这里我们带入变为：
[H+]=[-Ka+-(Ka^2-4Ka*∑B)^1/2]/2
然而只有正解才能具有其科学意义
[H+] = 5.92 x 10-7
甚至我们可以将这个问题用更简单的方法解决掉！
因为硼酸是一个非常弱的酸，其Ka值非常小，很少有电离，所以
[B(OH)30] >> [B(OH)4-] [B(OH)30] 远大于[B(OH)4-] ∑B ＝＝ [B(OH)30] = 5 x 10-4 M 因此∑B 约等于 [B(OH)30] 等于 5 x 10-4 摩尔
Ka=( [B(OH)4-] * [H+] )/([B(OH)3] * [H2O] )=7*10^-10
Ka=[H+]^2/[B(OH)3]=7*10^-10
Ka=[H+]^2/5*10^-4=7*10^-10
[H+]^2=3.5*10^-15
[H+]=5.92*10^-7 M
结果与精确计算得到的 [H+] = 6.1x10-7 M 可以看出相差甚微！
将你的假设得出来的解重新带入到原方程是明智的。如果误差小于等于百分之五，那么近似值则很有可能是正确的因为Ka值本身至少是无法确定的
25.强酸的pH计算
计算2*10^-14 M HCl溶液中所有种类离子的平衡浓度。强酸的计算是中学化学的基础计算
1) 离子种类： H+, Cl-, HCl, OH-
2) 质量作用定律：
Kw=[H+]*[OH-]/[H2O]=10^-14
Ka=[H+]*[Cl-]/[HCl]=10^3
3) 物料平衡: [HCl] + [Cl-] = 2 x 10-4 M
4) 电荷平衡: [H+] = [Cl-] + [OH-]
假设:盐酸是一种很强的酸，所以[H+] 远大于 [OH-] 而且 [Cl-] 远大于 [HCl],现在H+和Cl-的唯一来源就是HCl的电离,所以[H+] = [Cl-](这个仍然是表观的电荷平衡)
因此, pH = - log (2 x 10-4) = 3.70, 而 [Cl-] = 2 x 10-4 M.[OH-] = Kw/[H+] = 10-14/2
x 10-4 = 5 x 10-11 M
Ka=[H+]*[Cl-]/[HCl]=10^3 [HCl]=(2*10^-4)^2/10^3=4*10^-11 M
26.计算弱单质子酸的pH值
请计算10^-4.5 M浓度的醋酸钠溶液中所有离子种类的平衡浓度。弱酸的计算应该说是大学
无机中比较基础的一种计算
1) 离子种类: H+, Na+, Ac-, HAc0, OH-
2) 质量作用定律:
Ka=[H+]*[Ac-]/[HAc]=10^-4.7
Kw=[H+]*[OH-]/[H2O]=10^-14
3) 物料平衡:
[HAc] + [Ac-] = 10-4.5 M = C 利用特定常数C来简化计算
[Na+] = 10-4.5 M = C
4) 电中性: [Na+] + [H+] = [Ac-] + [OH-] 即是电荷平衡，正电荷＝负电荷
结合方程3)和方程4)得到“质子条件方程”: [HAc] + [H+] = [OH-]此条件方程是通过推
导出来的特定计算公式
我们不能做任何关于氢离子和氢氧根离子浓度的近似计算，因为醋酸本身是一个弱碱而且总的醋酸浓度是相当低的。然而因为整个溶液碱性比较弱：也就是[Ac-] 远大于[HAc] 所以
[Ac-] 约等于 10^-4.5 M = C
将 [OH-] 置换入“质子条件方程”质子条件方程这里就要用到
[HAc] + [H+] = Kw/[H+]
[HAc] = Kw/[H+] - [H+]
现在将结果带入离子常数表达式
[H+]C = KAKw/[H+] - KA[H+]
[H+]2C = KAKw - KA[H+]2
[H+]2C + [H+]2KA = KAKw
[H+]2(C + KA) = KAKw
[H+]2 = KAKw/(C + KA)
[H+] = (KAKw/(C + KA))0.5
[H+] = (10^-4.710-14/(10^-4.5 + 10^-4.70)
[H+] = 6.2 x 10^-8 M
pH = 7.2
pOH = pKw - pH = 14.0 - 7.2 = 6.8
[OH-] = 1.61 x 10^-7
将质子条件方程重新整理得到：
[HAc] = [OH-] - [H+] = 1.6 x 10^-7 - 6.2 x 10^-8 = 9.8 x 10^-8
重新检验原假设：
[Ac-] = C - [HAc] = 10^-4.50 - 9.8 x 10-8
所以[Ac-] 近似于 10^-4.50
所以假设成立。
27.计算两性物质的pH值
邻苯二甲酸单钠盐两性物质的酸碱同时存在，我们必须根据溶液的总体酸碱度，对其做合理的假设，从而才能得出满意的结论，因此计算比较繁琐
Ka1=10^-2.95=[H+][HP-]/[H2P] Ka2=10^-5.4=[H+]*[p2-]/[HP-]
Kw=[H+]*[OH-]/[H2O]=10^-14
3) 质量作用表达式：
PT = 10-3.7 M = [H2P] + [HP-] + [P2-]
PT = 10-3.7 M = [Na+]
4) 电荷平衡:
[H+] + [Na+] = [OH-] + [HP-] + 2[P2-]
现在，将3) 代入 4) 得到质子条件方程:
[H+] + [H2P] + [HP-] + [P2-] = [OH-] + [HP-] + 2[P2-]
[H+] + [H2P] = [OH-] + [P2-]
因为所有的pK都小于7，因此假设[OH-] 远小于 [H+]
[H+] + [H2P] = [P2-]
[H+] + PT = 2[P2-] + [HP-]
[H+] + PT = 2Ka2[HP-]/[H+] + [HP-]
[H+] + PT = {2Ka2/[H+]+1} / [HP-]
[HP-] = [H+]+PT / { 2Ka2/[H+] +1 }
PT = [H2P] + [HP-] + [p2-]
PT = [HP-]*[H+]/Ka1 + [HP-] + [HP-]*Ka2/[H+]
PT = { [H+]/Ka1 + 1 + Ka2/[H+] } [HP-]
PT = { [H+]/Ka1 + 1 + Ka2/[H+] } / { ([H+]+PT)/(2Ka2/[H+]+1) }
2Ka2*PT/[H+] + PT = { [H+]/Ka1 + 1 + Ka2/[H+] } * ([H+]+PT)
2Ka2*PT/[H+] + PT = [H+]^2/Ka1 + [H+] + Ka2 + PT*[H+]/Ka1 + PT + PT*Ka2/[H+] 2Ka2*PT = [H+]^3/Ka1 + [H+]^2 + Ka2*[H+] + PT*[H+]^2/Ka1 +PT*Ka2 2Ka2*Ka1*PT = [H+]^3 + Ka1*[H+]^2 + Ka2*Ka1*[H+] + PT*[H+]^2 + PT*Ka2*Ka1 [H+]^3 + (Ka1+PT)*[H+]^2 + Ka2*Ka1*[H+]- Ka2*Ka1*PT = 0
[H+] = 2.4 x 10-5 通过复杂的代数计算，得到结果
pH = 4.62
28.多质子酸的pH计算
请计算10^-3M 浓度的磷酸溶液中各种种类离子的平衡浓度。多元酸牵涉到多个电离方程以及多个电离平衡常数，因此计算方法比较特殊
1) 离子种类： H+, OH-, H3PO40, H2PO4-, HPO4-, PO43-
2) 质量作用表达式:
Kw=[H+]*[OH-]/[H2O]=10^-14
Ka1=10^-2.1 = [H+]*[H2PO4-]/[H3PO4]
Ka2=10^-7.0 = [H+]*[HPO4 2-]/[H2PO4-]
Ka3=10^-12.2 = [H+]*[PO4 3-]/[HPO4 2-]
3) 物料平衡:
PT = [H3PO40] + [H2PO4-] + [HPO42-] + [PO43-] （PT中T是下标，P代表磷原子，T代
表total总量）
4) 电荷守恒:
[H+] = [OH-] + [H2PO4-] + 2[HPO42-] + 3[PO43-]
假设: 因为多质子酸算是一种比较强的酸, 假设[H+] 远大于 [OH-]. 而且，因为Ka2和Ka3都很小，因此[HPO42-]和[PO43-] 相对于 [H3PO40] 和 [H2PO4-]可以忽略.
物料平衡转变为T = [H3PO40] + [H2PO4-]
电荷平衡转变为:[H+] = [H2PO4-]
从而可以将他们带入表达式当中求出Ka1
Ka1=10^-2.1 = [H+]^2/(PT-[H+])
Ka1*PT-Ka1*[H+]=[H+]^2
[H+]^2+Ka1*[H+]-Ka1*PT=0
[H+]=[-Ka+- (Ka^2-4*Ka*PT)]/2
[H+] = 8.986 x 10-4 M
pH = 3.05
pOH = pKw - pH = 14 - 3.05 = 10.95
[H3PO40] = PT - [H2PO4-] = 10-3 - 8.986 x 10-4
[H3PO40] = 1.014 x 10-4 M
Ka2=10^-7=[H+]*[HPO4 2-]/[H2PO4-]
[HPO4 2-] = [H2pO4-]*Ka2/[H+]=Ka2=10^-7 M
Ka3=10^-12.2=[H+]*[PO4 3-]/[HP4 2-]
Ka3=10^-12.2=10^-3.05 * [PO4 3-]/10^-7
[PO43-] = 10-16.15 M = 7.079 x 10-17 M
重新将结果进行检验，发现它们都是合理的
28.挥发性酸的pH计算
请计算气压pNH3＝10^-4大气压的条件下，溶液中所有种类离子的平衡浓度氨水作为一种不稳定且易挥发的酸，在计算中，不但要考虑水中的离子形态以及分子形态，还要考虑NH3
的压强，因此具有特殊的计算方法
1) 离子种类: NH3, NH4+, OH-, H+
2) 质量作用表达式:
Kw=[H+]*[OH-]/[H2O]=10^-14
KH=10^1.75=[NH3]/pNH3
KB=10^-4.5=[NH4+]*[OH-]/([NH3]*[H2O])
3) 电荷守恒: [NH4+] + [H+] = [OH-]
假设: NH3是一种中等强度的碱, 所以我们可以假设[OH-] 远大于 [H+] 所以电荷平衡变
为：
[NH4+] = [OH-]
而且[NH30] = pNH3·KH = 10^-4(101.75) = 10^-2.25 M
KB=10^4.5=[NH4+]*[OH-]/[NH3]=[OH-]^2/10^-2.25
[OH-]^2 = 10^-6.75
[OH-]=10^-3.375M = 4.22*10^-4 M
pH = pKw - pOH = 14 - 3.375 = 10.625
因此假设[OH-] 远大于 [H+]是有效的.
因此得到浓度如下:
[OH-] = 4.22 x 10-4 M
[NH4+] = 4.22 x 10-4 M
[NH3] = 5.62 x 10-3 M
这几个小节，主要是讲述了关于酸碱滴定的知识，包括强酸强碱滴定，强碱滴弱酸，强酸滴弱碱，包括滴定当中的缓冲现象以及滴定当中体积变化稀释现象对结果的影响以及计算。
29. 通过平衡计算得到离子浓度曲线图
计算单质子酸HA:
Ka=10^-5.5=[H+]*[A-]/[HA]
CT = 10-3 = [HA] + [A-]; 所以 [A-] = CT - [HA] （CT即是A元素在溶液中的总浓度）
Ka[HA] = [H+][A-]
Ka[HA] = [H+](CT - [HA])
Ka[HA] = [H+]CT - [H+][HA]
Ka[HA] + [H+][HA] = [H+]CT （将上式带入Ka方程的推导公式）
[HA]=CT*[H+]/(Ka+[H+])
Ka=[H+]*[A-]/(CT-[A-])
CT*Ka - Ka[A-] = [H+][A-]
CT*Ka = [A-]([H+] + Ka)
[A-]=CT*Ka/([H+]+Ka)
1) 在 pH < pKa 条件下, [H+] 远大于 Ka 所以 [H+] + Ka 约等于 [H+] (由于pKa也就是酸性强弱的大小和此时pH值之间的关系，会对电离产生很大影响，因此必须分为三种情况
进行分析）
[HA] = CT*([H+]/[H+]) = CT
log [HA] = log CT
[A-] = CT*Ka/[H+]
log [A-] = log CT - pKa + pH
2) pH = pKA; [H+] = Ka 所以 [H+] + KA = 2[H+]
[HA] = CT[H+]/(2[H+]) = CT/2
log [HA] = log CT - log 2 = log CT - 0.301
[A-] = CT [H+]/(2[H+]) = CT/2
log [A-] = log CT - log 2 = log CT - 0.301
3) pH > pKa; [H+] 远大于 Ka 所以 Ka+ [H+] 约等于 Ka
[HA] = CT[H+]/Ka
log [HA] = log CT + pKa - pH
[A-] = CT*Ka/Ka = CT
log [A-] = CT
30.HA 溶液 pKa = 5.5 和 CT = 10^-3 条件下的图表法
图1 不同pH值下，所有的离子形态的浓度曲线
请计算10^-3 M HA 溶液的组成，我们先以电荷平衡开始：
[H+] = [A-] + [OH-]
[H+] 远大于 [OH-]
[H+] 约等于 [A-]
请计算10^-3 M NaA 溶液组成，先以质子条件平衡开始：
[HA] + [H+] = [OH-]
[OH-] 远大于> [H+]
[HA] 约等于 [OH-]
31.用计算双质子酸系统最后绘制曲线
考虑到 H2S 电离度为 pK1 = 7.0, pK2 = 13.0
ST = 10-3 M = [H2S] + [HS-] + [S2-] （物料平衡式）
[H2S] = ST/(1+K1/[H+]+K1*K2/[H+]^2) （所有离子的表达式）
[HS-] = ST/([H+]/K1+1+K2/[H+])
[S2-] = ST/([H+]^2/K1*K2 + [H+]/K2 + 1)
1) pH < pK1 < pK2; [H+] > K1 > K2 （由于pH值以及[H+]的大小可能在不同的区间内，
因此必须进行分类讨论）
[H2S] = ST/(1+K1/[H+]+K1*K2/[H+]^2) 约等于 ST （通过条件，合理的进行加和项的省略，
取近似）
log [H2S] = log ST
[HS-] = ST/([H+]/K1+1+K2/[H+]) 约等于 ST/([H+]/K1)
log [HS-] = log (ST*K1) + pH
[S2-]=ST/([H+]^2/K1/K2+[H+]/K2+1) 约等于 ST/([H+]^2/K1/K2) log [S2-] = log (ST*K2*K1)+2pH
2) pH = pK1 < pK2; [H+] = K1 > K2
[H2S]=ST/(1+K1/[H+]+K1*K2/[H+]^2) 约等于 ST/2
log [H2S0] = log ST - 0.301
3) pK1 < pH < pK2; K1 > [H+] > K2
[H2S]=ST/(1+[H+]+K1*K2/[H+]^2) 约等于 ST/(2*K1/[H+])
log [H2S] = log (ST*K1/2) - pH
[HS-]=ST/([H+]/K1+1+K2/[H+]) 约等于 ST/2
log [HS-] = log ST - 0.301
[S2-]=ST/([H+]^2/K1/K2+[H+]/K2+1) 约等于 ST/2
log [S2-] = log ST - 0.301
4) pK1 < pK2 = pH; K1 > [H+] = K2
[H2S] = ST/(1+K1/[H+]+K1*K2/[H+]^2) 约等于 ST/(2*K1/[H+]) log [H2S0] = log (STK1/2) - pH
[HS-] = ST/(1+[H+]/K1+K2/[H+]) 约等于 ST/2
log [HS-] = log ST - 0.301
5) pK1 < pK2 < pH; K1 > K2 > [H+]
[H2S]=ST/(1+K1/[H+]+K1*K2/[H+]^2) 约等于 ST/(K1*K2/[H+]^2) log [H2S0] = log (ST*K1*K2) - 2pH
[HS-]=ST/([H+]/K1+1+K2/[H+]) 约等于 ST/(K2/[H+])
log [HS-] = log (ST*K2) - pH
[S2-]=ST/([H+]^2/K1/K2+[H+]/K2+1) 约等于 ST
log [S2-] = log ST
32.溶液的图示法在 CT = 10^-3 以及 25摄氏度条件下
图2 不同pH值下，所有的离子形态的浓度曲线
33.电离度
单质子酸: HB （这里的B可以是任意的一种酸根）
αB = α1α恒等于 [B]/C = KA/(KA + [H+])
αHB = α0 恒等于 [HB]/C = [H+]/(KA + [H+])α
α1 +αα0 = 1
双质子酸: H2A
α0恒等于[H2A]/C=1/(1+K1/[H+]+K1*K2/[H+]^2)
α1恒等于[HA-]/C=1/(1+K2/[H+]+[H+]/K1)
α2恒等于[A2-]/C=1/(1+[H+]^2/K1/K2+[H+]/K2)
α0+α1+α2=1
34. 3.10a-c 作者： Stumm and Morgan
图3
35.酸碱滴定
滴定曲线: 以加入碱的量为x轴，以pH为y轴的曲线
在滴定曲线中的任何一个点，都必须保持电中性。比如在NaOH滴定HA的滴定中:
[Na+] + [H+] = [A-] + [OH-]
而且[Na+] = CB, 所以CB = [A-] + [OH-] - [H+]
通过将这个方程和一个 log C 关于 pH 的曲线图联立方程 (特殊的曲线图),我们可以建立
一个滴定曲线
相等的分数Equivalent fraction:
f恒等于CB/C = [Na+]/C
那么如何解决滴定中由于体积的增加而导致的稀释问题呢？
如果我们一开始又v0 mL 的酸,而随着时间的增加，溶液的浓度变为:
C=C0*v0/(v+v0)
这个等式带入前面一个表达式.
等当点:一点，能够加入足量的碱恰好是的溶液呈现中性比如, f = CB/C = 1, 或者 CB = C.
开始状态 [A-] = C*α1 ; CB = [A-] + [OH-] - [H+] 我们得到:
CB = C*α1 + [OH-] - [H+]
f = CB/C = α1 + ([OH-] - [H+])/C （f是滴定物的量比）
在等当点得时候我们得到:
H2O + A- ＝ OH- + HA
由于HA的形成只归咎于 A- 的水解, 因此 [OH-] 约等于 [HA]
现在让我们用强酸(比如，HCl)来滴定HA这个弱酸的共扼碱(比如KA)我们又一次得到了电
子中和方程，所以：
[K+] + [H+] = [A-] + [OH-] + [Cl-]
C + [H+] = [A-] + [OH-] + CA
CA = C - [A-] + [H+] - [OH-]
CA = [HA] + [H+] - [OH-]
CA = C*α0 + [H+]
36.定义滴定的等量分数:
g 恒等于 CA/C = α0 + ([H+]-[OH-])/C
在滴定终点时 g = 1, 所以 CA = C. 特别要注意的是, g = 1 - f. 在等当点的时候 [H+] =
[A-] 因为 A- 的唯一来源是反应：
HA ＝ H+ + A-
缓冲: HA 和 A- 以等量的比例同时存在于溶液中时，便充当了缓冲的作用，因此在酸碱滴
加的时候，它具有减缓pH变化的作用:
HA ＝ H+ + A-
HA + OH- ＝ A- + H2O
37.缓冲举例
任何的共扼酸碱都可以作为一种缓冲对来进行运作：比如:
HCO3-/CO32-; B(OH)30/B(OH)4-; H2PO4-/HPO42-
缓冲液在 pH 约等于 pKA 最具有效果，因为 [HA] 约等于 [A-], 而酸碱大致上是以等量的
比例存在的.
38.计算一条滴定曲线
用 0.1 M NaOH滴定 0.1 M 弱酸溶液 (pKa = 5).
1) f = 0 (0 体积的碱被滴加，或者说是滴定的初始状态):
HA ＝ H+ + A-
假设 [HA] 约等于 0.1 M 远大于 [A-] , [H+] 约等于 [A-]
Ka = [H+]*[A-]/[HA] = [H+]^2/0.1 = 10^-5
[H+]^2 = 10^-6
pH = 3.0
2) f = 0.1 (10% 滴定)
[A-]/[HA] = 10/90
在滴定终点的范围内，pH 只取决于 [A-]/[HA0] 比值, 不是取决于绝对浓度.
Ka = [H+]*[A-] / [HA] = 10^-5 = [H+]*10/90
[H+] = 9*10^-5
pH = 4.05
3) f = 0.5 (50% 滴定)
[H+]*[A-]/[HA] = 10^-5 = [H+]*50/50-[H+]
pH = 5.0
4) f = 0.8 (80% 滴定)
Ka = 10^-5 = [H+]*80/20
[H+] = 2.5 x 10^-6
pH = 5.60
5) f = 1.0 (滴定终点)
这时所有的HA被转化为A－. 考虑到稀释，[A-] 约等于 0.05 M. HA的存在只取决于反应:A-
+ H2O ＝ HA + OH-
而且, [HA] = [OH-] ； pKb = 14.0 - pKa = 14.0 - 5.0 = 9.0
Kb = 10^-9.0 = [OH-]*[HA]/[A-] = [OH-]^2/0.05
[OH-] = (5*10^-11)^1/2 = 2.23*10^-5.5
pOH = 5.15; pH = 14.0 -5.15 = 8.85
6) f = 1.20 (120% 滴定)
pH值只计算过量的OH－的单独浓度 (OH- 比 A- 碱性强的多). 假设初始有 100 mL 0.1 M HA. 当 f = 1.0, 我们继续加入100 mL of 0.1 M NaOH. 在 f = 1.2 时候, 我们也就是加过了 20 mL 0.1 M NaOH. 也就是总体积到了 220 mL.
[OH-] = 20/220*0.1 = 0.0091M
pOH = 2.04; pH = 14.0 - 2.04 = 11.96
39.强碱滴定弱酸的滴定曲线
图4(可以看到，在f＝1范围内，有滴定突跃)
40.缓冲能力: 强碱在1L体积溶液中增加1pH单位，需要加入的强碱mol数.
pH = pKa+log([A-]/[HA])
41.缓冲能力的演示
图5 (可以发觉如下规律，以50/50也就是1:1比例的范围为中心，无论是酸或碱哪个过量，
都会使得缓冲能力下降)
这几个章节,介绍了缓冲得应用,计算,以及缓冲对于滴定的影响.
42.缓冲计算举例
怎么配邻苯二甲酸和邻苯二甲酸单钠盐，才能使得缓冲溶液pH＝3.2I(pKa,1 = 2.92)?
Ka = [H+]*[HP-]/[H2P] = 10^-2.92
pH = pKa1 + log([HP-]/[H2P])
3.2 = 2.92 + log R （R即是我们需要的配比）
0.28 = log R
R = 1.91
我们可以通过混合0.1 摩尔 H2P 和 0.191 摩尔 NaHP 放入 1 L 水中来得到缓冲液.
43.用不同浓度的酸碱来强碱滴强酸.
图6 (我们可以看到不同浓度的酸碱滴定,其缓冲强度是不同的,pH范围越大,也就是缓冲能
力越差)
44.强酸滴强碱.
图7 (一个比较经典的曲线,中间是滴定突跃)
45.强碱滴弱酸.
图8 (我们可以看见,强碱滴弱酸的时候,如果碱越强,其突跃越好,得到的结果也将越精确)
46.滴定曲线中的缓冲区间.
图9 (几个英文解释:Buffer region:缓冲区间;weak acid titrated with a strong base:用强碱来滴定弱酸;equivalence point 等当点; weak base titrated with a strong acid
用强酸来滴定弱碱)
(x轴代表滴定比例,100%即是等量点,也就是酸碱完全反应的点,从此图我们可以看到一个现象,不管是强酸滴弱碱,还是强碱滴弱酸,对于一个缓冲试剂来说,缓冲能力或者说缓冲的
区间都是一定的)
47.在当前的指示剂中，用强碱滴弱酸.
图10 (该图告诉了我们,什么样的滴定应该选取什么样的指示剂.该滴定明显应该用phenolphthalein 酚酞指示剂,因为它的显色趋于就在该滴定突跃范围内,而用下面的
methyl orange甲基橙就不可以了)
48.强酸滴弱碱.
图11(该图告诉了一个知识点,就是对于不同浓度的滴定,选取的指示剂都有可能不同,比如说该图中,如果是Kb=10^-7滴定,则应该选取甲基红指示剂;如果是Kb=10^-9滴定应该选取
甲基橙指示剂比较好)
49.滴定可以告诉我们什么呢？
当前酸碱的浓度（分析化学）
酸碱的pK（热力学）
混合酸或者混合碱的滴定:
如果溶液中具有完全不同pK的酸碱,则强酸或者强碱总是被先滴定，然后再是弱酸或者弱碱。而在滴定曲线上，我们可以看见两个或者更多的中断点，比如说等当点，如果pK值约等于4或者更多。则多元酸也适用于此规则。
50.强碱滴混合弱酸.
图12 (英文解释: lactic acid 乳酸; acetic acid 醋酸)
(此图解释了,当用强碱滴定混合酸时,滴定突跃会有比较大的差别 )
51.强碱滴弱酸和强酸的混合酸.
图13 [/COLOR](英文解释: hydrochloric acid 盐酸; acetic acid 醋酸 )
(此图和上图一起对照,看区别)
52.缓冲强度
缓冲强度 - 在滴定曲线上任意一点的斜率倒数，其是测试缓冲能力或者说是缓冲强度的方
法。
β恒等于 (dCB/dpH) = -(dCA/dpH) （通过导数来表示斜率）
01.H2AsO4-的共轭碱是 a H3AsO4 b HAsO42- c AsO43- d H2AsO3- 02.在混合溶液中,某弱酸HX与其盐NaX的浓度相同,已知反应X-+H2-的平衡常数为1.0×10-10,则此溶液的pH值为 a 2 b 4 c 5 d 10 03.在0.10mol·dm-3的甲酸溶液中，加入等体积的0.10mol·dm-3的盐酸溶液，则 a HCOO-的浓度减小 b HCOOH的Ka减小 c 溶液pH值增大 d 甲酸电离度不变 04.H3PO4溶液中加入一定量NaOH后，溶液的pH=10.00,则该溶液中下列物种浓度最大的是 a H3PO4 b H2PO4- c HPO42- d PO43- 05.某二元弱酸H2A的K aθ(1)=6×10-8，K aθ(2)=8×10-14，若其浓度为 0.05mol·dm-3,则[A2-]为 a 6×10-8mol·dm-3 b 8×10-14mol·dm-3 c 3× 10-8mol·dm-3 d 4×10-14mol·dm-3 06.0.4mol·dm-3HAc溶液中H+浓度是0.1mol·dm-3HAc溶液中H+浓度的 a 1倍 b 2倍 c 3倍 d 4倍 07.不是共轭酸碱对的一组物质是 a NH3,NH2- b NaOH,Na+ c HS-,S2- d H2O,OH_ 08.下列物质中，既是质子酸，又是质子碱的是 a H2O b NH4+ c S2- d PO43- 09.已知K bθ(NH3)=1.8×10-5，则其共轭酸的K aθ值为 a 1.8×10-9 b 1.8×10-10 c 5.6×10-10 d 5.6×10-5 10 NH4+的共轭碱为 a NH3 b NH2— c NH4+ d NH2OH 11.按照酸碱质子理论，[Cr(OH2)5OH]2+的共轭酸是 a [Cr(OH2)6]3+ b [Cr(OH2)4(OH)2]+ c [Cr(OH2)3(OH)3] d [Cr(OH)4]- 12.根据反应：NH2-+ H2O→NH3+OH-判断，这四种物质中，碱性较强的是 a OH- b NH3 c NH2- d H2O 13.按照质子理论，下列各物种中哪一个没有共轭碱 a H3SO4+ b H2SO4 c HSO4- d SO42- 14.已知HAc的K aθ=1.8×10-5,则0.18mol·dm-3NaAc水溶液的pH值为 a 9 b 8 c 5 d 10
第三节酸碱平衡失常 人体主要通过体液缓冲系统调节、肺调节、肾调节和离子交换调节等四组缓冲对来维持及调节酸碱平衡。其中体液缓冲系统最敏感，它包括碳酸氢盐系统、磷酸盐系统、血红蛋白及血浆蛋白系统，尤以碳酸氢盐系统最重要；正常时，碳酸氢盐[HCO3-]/碳酸[H2CO3]为20：1。肺调节一般在10～30分钟发挥作用，主要以C02形式排出挥发性酸。离子交换一般在2～4小时之后发挥作用。肾调节最慢，多在数小时之后发生，但其作用强而持久，且是非挥发性酸和碱性物质排出的唯一途径(每日可排出非挥发性酸约60mmol)。体液缓冲系统和离子交换是暂时的，过多的酸或碱性物质需最终依赖肺和肾的清除。 [酸碱平衡指标] 临床上主要测定pH、呼吸性和代谢性因素三方面的指标。 (一)pH 为H+浓度的负对数值。正常动脉血pH为7.35～7.45，平均7.40，比静脉血约高0.03，受呼吸和代谢双重因素的影响。pH＞7.45表示碱中毒；＜7.35表示酸中毒；7.35～7.45有三种可能：①酸碱平衡正常； ②处于代偿期的酸碱平衡失常；③混合型酸碱平衡失常。单凭pH不能区别代谢性或呼吸性、单纯性或复合性酸碱平衡紊乱。人体的pH可耐受范围为6.8～7.8。 (二)H+浓度 正常动脉血的H+浓度为(40±5)nmol/L,H+浓度与pH呈反对数关系。 (三)二氧化碳分压(PaCO2)
为溶解的CO2所产生的张力。正常动脉血为35～45mmHg，平均40mmHg，基本反映了肺泡中的CO2浓度，为呼吸性酸碱平衡的重要指标：增高表示通气不足，为呼吸性酸中毒；降低表示换气过度，属呼吸性碱中毒。代谢性因素也可使PaC02呈代偿性升高或降低，代谢性酸中毒时PaCO2降低，代谢性碱中毒时升高。 (四)标准碳酸氢盐(standard bicarbonate,SB) 指在标准条件下所测得的HCO3-含量。标准条件是指在37℃条件下，全血标本与PaCO2为40mmHg的气体平衡后，使血红蛋白完全氧合所测得的HCO3-含量。正常值为22～26(平均24)mmol/L。SB不受呼吸因素的影响，反映HCO3-的储备量，是代谢性酸碱平衡的重要指标。 (五)实际碳酸氢盐(actual bicarbonate,AB) 指在实际条件下所测得的HCO3-含量。AB反映机体实际HCO3-含量，故受呼吸因素的影响。 正常人SB=AB=22～26mmol/L。SB增高可能提示代谢性碱中毒或代偿后的呼吸性碱中毒。AB与SB的差数反映呼吸因素对HCO3-影响的强度：AB＞SB表示CO2潴留，AB＜SB表示C02排出增多；AB与SB 均低，而AB=SB表示尚未代偿的代谢性酸中毒，而AB＜SB则可能为代偿后的代谢性酸中毒或代偿后的呼吸性碱中毒，也可能为代谢性酸中毒和呼吸性碱中毒并存；若AB与SB均高，AB=SB表示尚未代偿的代谢性碱中毒，而AB＞sB则可能为代偿后的代谢性碱中毒或代偿后的呼吸性酸中毒，也可能为代谢性碱中毒合并呼吸性酸中毒。 (六)缓冲碱(buffer base,BB)
3．低钾血症最初表现是 C 低 A、口苦 B、恶心、呕吐 C、肌无力 D、肠麻痹 E、心电图出现T波降低、变宽、倒置等 女，48岁，行结肠癌手术后3天，动脉血气报告，pH7． 34，PaCO230mmHg，BE-3．4mmol/L，HCO3－，18．6mmol/L 35、该患者最有可能为下列哪种诊断： A 中 A．代谢性酸中毒 B．呼吸性酸中毒 C．代谢性碱中毒 D．呼 吸性碱中毒 E．以上都可能 36、此时作血K+、Na+、Cl－测定，最可能： A 中 A．K+↓Na+↓Cl－↓ B．K+↓Na+↑Cl－↑ C．K+↑Na+↑Cl －↓ D．K+↓Na+↓Cl－↑ E．K+↑Na+↓Cl－↑ 37、此时观察病人呼吸最可能出现的是： A 中 A．呼吸深而快 B．呼吸深而慢 C．呼吸浅而快 D．呼吸浅而 慢 E．呼吸无变化 男性，32岁，幽门梗阻7天，行胃肠减压及输液治疗后，全身乏力， 脉搏细数，120/分，血Na+125mmol/L，Cl－89mmol/L，K+3． 0mmol/L，CO2CP32mmol/L。 38、其体液代谢的类型为： D 中 A．低钾血症、高渗脱水 B．低钾血症、重度低渗缺水 C．低钾 血症、重度等渗脱水 D．低钾血症、中度低渗缺水 E．以上都不是 39、最可能存在哪种酸碱失衡： D 中 A．呼吸性酸中毒 B．呼吸性碱中毒 C．代谢性酸中毒 D．代 谢性碱中毒 E．都不是 40、尿液检查最可能出现的情况是： B 中 A．比重下降，尿Na+↑ B．比重↓尿Na+↓ C．比重↑尿Na+↑ D．比重↑尿Na+↓ E．以上都不是 42、如患者60kg，如此时补液，要补氯化钠（选最合适答案） B 中 A．10g B．20g C．25g D．15g E．30g 43、对于该患者的酸碱失衡处理，正确的是： C 中 A．输NaHCO3 B．输盐酸精氨酸 C．暂不处理，待输入平衡盐水
第三章酸碱平衡紊乱 一、单选题(A1/A２型题） （B )1.直接反映血浆[HCO3-]的指标是 A.PH B.AB C.ＰaCＯ2Ｄ.ＢＢE．BE （A )2.BＥ负值增大可见于 A．代谢性酸中毒 B.代谢性碱中毒 C.急性呼吸性酸中毒 D.急性呼吸性碱中毒 E.慢性呼吸性酸中毒?（Ｂ）3.血浆[HCO３-]原发性增高可见于 A.代谢性酸中毒 B.代谢性碱中毒 C.呼吸性酸中毒 D.呼吸性碱中毒 E.呼吸性酸中毒合并代谢性酸中毒 (C）4.血浆［H2CO３]原发性升高可见于?Ａ．代谢性酸中毒 B.代谢性碱中毒 C.呼吸性酸中毒 D．呼吸性碱中毒 E.呼吸性碱中毒合并代谢性碱中毒 （Ｂ)5.血浆[H2CO3]继发性增高可见于 A.代谢性酸中毒B．代谢性碱中毒 C.慢性呼吸性酸中毒 Ｄ.慢性呼吸性碱中毒 E.呼吸性碱中毒合并代谢性碱中毒 （D）6.下述哪项原因不易引起代谢性酸中毒? A.糖尿病 B.休克 C.呼吸心跳骤停 D.呕吐Ｅ.腹泻 （E)7.单纯型代谢性酸中毒时不可能出现哪种变化 A.PH降低 B.PａCO2降低 C.SB降低Ｄ．BＢ降低 Ｅ.BE负值减小?（E)８.可以区分高血氯性或正常血氯代谢性酸中毒的指标是 A.PＨ B.PaＣO2 C.SＢ D.BＢ E.ＡG ( C )9.下述哪项原因可引起ＡG正常型代谢性酸中毒 A.糖尿病 B.休克Ｃ．轻度肾功能衰竭D．严重饥饿 E.水杨酸类药物中毒?( Ｂ）１０．可以引起AG增高型代谢性酸中毒的原因是 A.服用含氯性药物过多B．酮症酸中毒C．应用碳酸酐酶抑制剂 D.腹泻 E.远端肾小管性酸中毒?（A )11.治疗代谢性酸中毒的首选药物是 A.碳酸氢钠Ｂ.乳酸钠 C.三羟甲基氨基甲烷(THＡM) D.柠檬酸钠Ｅ.葡萄糖酸钠?（Ｄ)12.下述哪项原因不易引起呼吸性酸中毒 A.呼吸性中枢抑制 B.气道阻塞 C.肺泡通气量减少 D.肺泡气体弥散障碍E．吸入气中ＣO2浓度过高?（Ｂ）13.急性呼吸性酸中毒时,机体的主要代偿机制是 A.增加肺泡通气量 B.细胞内、外离子交换和细胞内缓冲? C.肾小管泌Ｈ+、泌ＮH3增加 D.血浆碳酸氢盐缓冲系统进行缓冲?Ｅ.肾重吸收HCＯ3－减少 （D）１4.急性呼吸性酸中毒时，可以出现?A．SＢ增大 B.ＡＢ减少Ｃ．ＳB>AB D.SＢ＜AB E.SB＝AB?(D）15．急性呼吸性酸中毒时，下述哪项不能发挥代偿作用 A.磷酸盐缓冲系统 B.血红蛋白缓冲系统 C.细胞内、外离子交换
酸碱平衡 正常人血液的酸碱度即pH值始终保持在一定的水平，其变动范围很小。血液酸碱度的相对恒定是机体进行正常生理活动的基本条件之一。机体每天在代谢过程中，均会产生一定量的酸性或碱性物质并不断地进入血液，都可能影响到血液的酸碱度，尽管如此，血液酸碱度仍恒定在pH7.35-7.45之间。健康机体是如此，在疾病过程中，人体仍是极力要使血液pH恒定在这狭小的范围内。之所以能使血液酸碱度如此稳定，是因为人体有一整套调节酸碱平衡的机制，首先依赖于血液内一些酸性或碱性物质并以一定的比例的缓冲体系来完成，而这种比例的恒定，却又有赖于肺和肾等脏器的调节作用，把过剩的酸或碱给予消除，使体内酸碱度保持相对平衡状态。机体这种调节酸碱物质含量及其比例，维持血液pH值在正常范围内的过程，称为酸碱平衡。 酸碱平衡紊乱 体内酸性或碱性物质过多，超出机体的调节能力，或者肺和肾功能障碍使调节酸碱平衡的功能障碍，均可使血浆中HCO3-与H2CO3浓度及其比值的变化超出正常范围而导致酸碱平衡紊乱如酸中毒或碱中毒。酸碱平衡紊乱是临床常见的一种症状，各种疾患均有可能出现。编辑本段分型 根据血液pH的高低，<7.35为酸中毒，>7.45为碱中毒。HCO3-浓度主要受代谢因素影响的，称代谢性酸中毒或碱中毒；H2CO3浓度主要受呼吸性因素的影响而原发性增高或者降低的，称呼吸性酸中毒或者碱中毒。在单纯性酸中毒或者碱中毒时，由于机体的调节，虽然体内的HCO3-/H2CO3值已经发生变化，但pH仍在正常范围之内，成为代偿性酸中毒或碱中毒。如果pH异常，则称为失代偿性酸中毒或碱 酸碱平衡紊乱主要分为以下五型： 代谢性酸中毒根据AG值又可分为AG增高型和AG正常型 呼吸性酸中毒按病程可分为急性呼吸性酸中毒和慢性呼吸性酸中毒 代谢性碱中毒根据给予生理盐水后能否缓解分为盐水反应性和盐水抵抗性酸中毒 呼吸性碱中毒按病程可分为急性和慢性呼吸性碱中毒 混合型酸碱平衡紊乱可细分为分为酸碱一致性和酸碱混合性 酸碱来源 1、可经肺排出的挥发酸—碳酸；是体内产生最多的酸性物质。H2CO3→HCO3-+H+ 2、肾排出的固定酸—主要包括硫酸、磷酸、尿酸、丙酮酸、乳酸、三羧酸、β—羟丁酸和乙酰乙酸等。 3、碱性物质主要来源于氨基酸和食物中有机酸盐的代谢。 机体调节 1、血液缓冲系统：HCO3-/H2CO3是最重要的缓冲系统，缓冲能力最强（含量最多；开放性缓冲系统）。两者的比值决定着pH值。正常为20/1，此时pO值为7.4。其次红细胞内的Hb-/HHb，还有HPO42-/H2PO4-、Pr-/HPr。 2、肺呼吸：通过中枢或者外周两方面进行。中枢：PaCO2↑使脑脊液PH↓，刺激位于延髓腹外侧浅表部位的氢离子敏感性中枢化学感受器，使呼吸中枢兴奋。如果二氧化碳浓度高于80mmHg，则使呼吸中枢抑制。外周：主要是颈动脉体化学感受器，感受到缺氧、pH、二氧化碳的刺激，反射性地兴奋呼吸中枢，使呼吸加深加快，排除二氧化碳。 3、肾脏[4]排泄和重吸收： ①H+分泌和重吸收：近端小管和远端集合小管泌氢，对碳酸氢钠进行重吸收； ②肾小管腔内缓冲盐的酸化：氢泵主动向管腔内泌氢与HPO42成H2PO4- ③NH4+的分泌：近曲小管中谷氨酰胺(在谷氨酰胺酶的作用下)→NH3+HCO3-
酸碱平衡的血气判断方法 第一步：看PH值，确定酸中毒还是碱中毒（以7.35/7.45为界）； 第二步：判断是呼吸性还是代谢性（结合病史）； 原发PaCO2↑，引起PH↓，为呼吸性酸中毒 原发PaCO2↓，引起PH↑，为呼吸性碱中毒 原发HCO3-↓，引起PH↓，为代谢性酸中毒 原发HCO3-↑，引起PH↑，为代谢性碱中毒 第三步：判断是单纯性，还是混合性。 CO3比值20:1，代偿以维持机体酸碱平衡） （HCO3-/H 2 代偿公式： 原发继发公式 代酸：HCO3-↓，PaCO2↓ PaCO2↓值= HCO3-↓值×1.2±2 代碱：HCO3-↑， PaCO2↑ PaCO2↑值= HCO3-↑值×0.7±5 呼酸：PaCO2↑，HCO3-↑ 急性HCO3-↑值= PaCO2↑值×0.1±1.5 慢性HCO3-↑值= PaCO2↑值×0.35±3 呼碱：PaCO2↓，HCO3-↓ 急性HCO3-↓值= PaCO2↓值×0.2±2.5 慢性HCO3-↓值= PaCO2↓值×0.5±2.5 例：某肺心病、呼衰合并肺性脑病，用利尿剂、激素等，血气及电解质结果如下：PH 7.43， PaCO2 61mmHg，HCO3-38 mmHg，Na＋140mmol/L, Cl-74mmol/L,K ＋3.5 mmol/L。该患者为慢性呼酸，碳酸氢根浓度代偿值为24+[（61-40）×0.35]±3=31.4±3 mmol/L，但是测得值为38，说明还存在代碱。 第四步:判断AG值区分代酸类型及是否有混合性酸碱平衡紊乱 上例中，AG=140-(38+74)=28>16(界限),明显升高，表明患者还存在酸中毒存在，所以上例中患者为三重性酸碱平衡紊乱。 说明：阴离子间隙（AG）公式： AG增高表明某些固定酸过多。AG= Na＋-( HCO3-+Cl-)。具体见“基本概念”（三）。一般速盼：PaCO2与HCO3-变化方向一致者为酸碱相反性紊乱，如呼酸代碱；PaCO2与HCO3-变化方向相反者为酸碱一致性紊乱，如呼酸代酸（心跳呼吸骤停导致的PaCO2急剧升高，缺氧引起乳酸堆积）。但应该明白各单纯酸碱紊乱时的代偿改变。 PH为大方向，PaCO2为呼吸指标，HCO3-代表代谢性指标，AG代表固定酸，PaCO2和HCO3-的变化可由挥发酸和固定酸共同影响。
二.简述题 1.简述肺调节酸碱平衡的机制 2.简述肾调节酸碱平衡的机制 3.简述反映血浆H2CO3含量的指标、其正常范围及临床意义。 4.简述反映血浆HCO3-含量的指标，其正常范围及临床意义。 5.糖尿病可引起何种酸碱平衡紊乱?为什么? 6.严重腹泻可引起何种酸碱平衡紊乱?为什么? 7.酸中毒对心血管系统有哪些损伤作用? 8.应用NaHCO3纠正急性呼吸性酸中毒应格外慎重，为什么？ 9.碱中毒患者可出现手足搐搦，其机制如何? 10.某患者的血气检测结果为pH正常，SB升高，PaCO2升高。试问该患者可能存在哪些酸碱 平衡紊乱? 11.血pH值在正常范围内肯定表示酸碱平衡，这种说法对吗?为什么? 12.简述频繁呕吐会引起何种酸碱平衡紊乱?为什么? 13.简述反常性碱性尿的形成机制。可见于哪些病理过程? 14.酸中毒时易导致休克，其发生的主要机制是什么? 15.简述代谢性酸中毒对中枢神经系统功能的影响及其机制。 三.论述题 1.频繁呕吐可引起何种酸碱平衡紊乱?其机制如何? 2.试分析酸中毒与血钾变化的相互关系。 3.在判断酸碱平衡紊乱时，除作血气检测外，一般应同步检测哪些电解质？为什么？ 4.为什么严重代谢酸中毒的病人易并发休克、D1C、心力衰竭和心律失常? 5.某糖尿病患者呼吸深快，血气检测结果为pH 7.27，AB 14mmol／L，PaC02 28mmHg。 6.某休克患者的血气及电解质检测结果为pH 7.29，AB l0 mmo1／L，PaC02 24mmHg，Na+140 mmol／L，Cl- 104 mmol／L，K+6.5 mm01／L。试问：①该患者发生了何种酸碱平衡紊乱?根据是什么?②该患者发生了何种电解质紊乱?其机制如何? 7.某呼吸衰竭患者呈昏睡状，血气检测结果为pH 7.00，PaCO2 10.64kPa(80mmHg)，AB 40 mmol ／L。试问：该患者发生了何种酸碱平衡紊乱?根据是什么? 8.某频繁呕吐患者的血气及电解质检测结果为pH 7.59，AB 50 mmo1／L，PaC02 55mmHg， Na+140 mmo1／L，K+ 2.5 mmo1／L，C1-74 mmol／L。试问：①该患者发生了何种酸碱
三步法确定酸碱平衡！ 2010.9.28 第一步，病人是否存在酸中毒或碱中毒？ 第二步，酸/碱中毒是呼吸性还是代谢性？ 第三步，如果是呼吸性酸/碱中毒，是单纯呼吸因素，还是存在代谢成分？ 具体方法如下： 第一步，看PH值，正常值为7.4±0.05。PH≤7.35为酸中毒，PH≥7.45为碱中毒。 第二步，看PH值和PCO2改变的方向。同向改变（PCO2增加，PH值也升高，反之亦然）为代谢性，异向改变为呼吸性。 第三步，如果是呼吸性的，再看PH值和PCO2改变的比例。正常PCO2为40±5mmHg，单纯呼吸性酸/碱中毒，PCO2每改变10mmHg，则PH值反方向改变0.08±0.02。例如，如果PCO2是30mmHg（降低10mmHg），那么PH值应该是7.48（增加0.08）；如果PCO2为60mmHg（增加20mmHg），则PH值应为7.24（降低2×0.08）。 如果不符合这一比例，表明还存在第二种因素，即代谢因素。这时，第三步就应比较理论上的PH值与实际PH值，如果实际PH值低于理论PH值，说明同时存在有代谢性酸中毒，反之，如果实际PH值高于理论PH值，则说明同时有代谢性碱中毒。需注意，根据公式推算出来的PH值，可以有±0.02的波动。 实例 例1：病人的PH值为7.58，PCO2为20mmHg，PO2为110mmHg。 分析： 第一步,PH值大于7.45，提示为碱中毒。 第二步，PCO2和PH值异向改变，表明为呼吸性。 第三步，PCO2降低20mmHg，PH值应升高2×0.08（±0.02）即为7.56±0.02，与实际PH 值相符，因此该病人为单纯性呼吸性碱中毒。 结论：此病人为单纯性呼吸性碱中毒。 例2：病人的PH值为7.16，PCO2为70mmHg，PO2为80mmHg。 分析： 第一步，PH值小于7.35，提示为酸中毒。 第二步，PCO2和PH值异向改变，表明为呼吸性。 第三步，PCO2增加30mmHg，PH值应降低3×0.08（±0.02）即为7.16±0.02，而该病人的实际PH值恰好为7.16。 结论：此病人为单纯性呼吸性酸中毒。 例3：病人的PH值为7.50，PCO2为50mmHg，PO2为100mmHg。 分析： 第一步,PH值大于7.45，提示为碱中毒。 第二步，PCO2和PH值同向改变，表明为代谢性。 第三步，不用，因该病人不是呼吸性酸碱平衡失调。 结论：此病人为代谢性碱中毒。
酸碱平衡练习题 一.是非题 1.由于乙酸的解离平衡常数)() ()(HAc c Ac c H c K a -+=θ ，所以只要改变乙酸的起始浓度即 c(HAc)，a K θ 必随之改变。 2.缓冲溶液的缓冲能力一般认为在pH=Pka ⊕±1范围内。 3.稀释可以使醋酸的电离度增大，因而可使其酸性增强. 4.溶液的酸度越高，其pH 值就越大。 5.在共轭酸碱体系中，酸、碱的浓度越大，则其缓冲能力越强。 6.溶液的酸度越高，其pH 值就越小。 7.根据酸碱质子理论，强酸反应后变成弱酸。 8.在浓度均为0.01 mol ·L -1的HCl ，H 2SO 4，NaOH 和NH 4Ac 四种水溶液中，H + 和OH -离子浓度的乘积均相等。 9.将氨水的浓度稀释一倍，溶液中OH - 离子浓度就减小到原来的一半。 10.0.2mol.L -1HAc 和0.1mol.L -1NaOH 等体积混合，可以组成缓冲溶液。 11.缓冲溶液中，当总浓度一定时，则c(A -)/c(HA)比值越大，缓冲能力也就越大。 12.某些盐类的水溶液常呈现酸碱性,可以用来代替酸碱使用。 13.由质子理论对酸碱的定义可知， NaHCO 3只是一种碱。 14.0.2mol.L -1NaHCO 3和0.1mol.L -1NaOH 等体积混合，可以组成缓冲溶液。 二.选择题 1.某弱酸HA 的K a θ＝1×10-5，则其0.1 mol·L -1溶液的pH 值为 A. 1.0 B. 2.0 C. 3.0 D.3.5 2.有下列水溶液：(1)0.01 mol ·L -1CH 3COOH ；(2)0.01 mol ·L -1CH 3COOH 溶液和等体积0.01 mol ·L -1HCl 溶液混合；(3)0.01 mol ·L -1CH 3COOH 溶液和等体积0.01 mol ·L -1NaOH 溶液混合； (4)0.01 mol ·L -1CH 3COOH 溶液和等体积0.01mol ·L -1NaAc 溶液混合。则它们的pH 值由大到小的正确次序是 A.(1)>(2)>(3)>(4) B.(1)>(3)>(2)>(4) C.(4)>(3)>(2)>(1) D.(3)>(4)>(1)>(2) 3.下列离子中只能作碱的是（ ）。
第六章 酸碱平衡和酸碱滴定分析 （一）选择题 1. 欲配制pH=10.0的缓冲溶液，可以 考虑选用的缓冲对是（ ）。 A.HAc —NaAc B.HCOOH — HCOONa C.H 3PO 4—NaH 2PO 4 D.NH 4Cl —NH 3 2.NH 3的共轭酸为 （ ） A.HCl B.NH 2- C.NH 4+ D.NH 4OH 3.0.21-?L mol HAc 与0.21-?L mol NaAc 溶液等体积混合后，其pH= 4.8,如将 此溶液再与等体积水混合，稀释液的pH 值为（ ） A.2.4 B.4.8 C.7.0 D.9.6 4.在实验室欲配制澄清的BiCl 3溶液，应在稀释前先加足够量的（ ）。 A.NaOH B.HCl C.NaCl D.Bi 5.H 2S 的饱和水溶液中，各物浓度关系正确的是（ ） A.[][]+ -≈H S 22 B.[][]+-≈H HS C.[][][]-++≈HS H S H 2 D.[][]- ≈22S S H 6.向醋酸（HAc)溶液中加一些NaAc 会使（ ）。 A.HAc 的K a 减少 B.HAc 的电离度减少 C.HAc 的Ka 减小，[H +]减小 D 溶液的pH 减小 7需要配制pH=3.6的缓冲溶液，应该选用的缓冲对是（ ） A.HCOOH —HCOONa （HCOOH a,K ＝1.8×10 4-） B. HAc —NaAc (HAc a,K =1.8×105-) C.NaHCO 3—Na 2CO 3 (32CO H a,K =5.6×10 11 -) D.以上三种缓冲对都可选用 8.用HAc(a K =4.75)和NaAc 配制pH=3.75的缓冲溶液，其缓冲比[]HAc /[]NaAc 是（ ）。 A.1 B.5 C.100 D.10 9已知.NH 3 的b pK =4.75，若将浓度均为0.11L mol -?的NH 3水和NH 4Cl 水溶液等体积混合，其混合液的pH 值为（ ） A.9.25 B.4.75 C.8.75 D.10.25 10.已知一缓冲溶液的缓冲比[]HA /[]NaA =2 1，弱酸HA 的a K =1×106-，则缓冲溶液的pH 值为（ ）。 A.5.7 B.6.5 C.7.3 D.6.3 11.已知O H NH 23?的b K =1.8×105-，则浓度为0.11L mol -?的O H NH 23?的[-OH ]为
七、简答题 1.代性酸中毒时，机体依靠哪些脏器代偿？如何代偿？ [答题要点]代性酸中毒时，机体靠肺代偿来降低PaCO2 ，还靠肾代偿来增加泌H+、排出固定酸，回收NaHCO3。血液中[H+]增多时，反射性刺激呼吸中枢使呼吸加深加快，呼出CO2增多，使PaCO2降低，从而使HCO3-/H2CO3比值接近正常；血[H+]增多时，肾泌H+、产氨增多，HCO3-重吸收增多，使血浆[HCO3-]增加。 2.哪些原因可导致呼吸性酸中毒? [答题要点]①呼吸中枢抑制；②呼吸肌麻痹；③呼吸道阻塞；④胸廓病变； ⑤肺部疾患；⑥呼吸机通气量过小。 3.呼吸性酸中毒时中枢神经系统有什么改变？为什么？ [答题要点]呼吸性酸中毒严重时可出现肺性脑病，出现各种神经﹑精神症状。机制：① PaCO2↑使脑脊液pH降低，发生脑细胞酸中毒；②PaCO2↑使脑细胞血管扩，脑血流量增加，颅压增高。 4.慢性呼吸性酸中毒时，机体主要依靠什么代偿？如何代偿？ [答题要点]慢性呼吸性酸中毒主要靠肾代偿，通过泌H+、泌NH4+及回收NaHCO3来代偿，使HCO3-与H2CO3比值接近正常，因为H+可增强碳酸酐酶及谷氨酰胺酶活性。 5.简述代性碱中毒的原发性变化与继发性变化及其原因 [答题要点]HCO3-原发性升高的原因：①经消化道、经肾丢失H+；②HCO3-过量负荷；③低钾﹑低氯；④醛固酮过多。PaCO2继发性升高是由于肺代偿性调节，呼吸浅慢。 6.简述呼吸性碱中毒的原发性变化与继发性变化及其原因 [答题要点]原发性PaCO2降低的原因：①低氧血症；②肺疾患：肺炎、肺水肿；③呼吸 中枢直接刺激：癔病，神经中枢疾病，水酸、氨刺激，发热；④人工呼吸机通气过大。继发性 HCO3-降低的原因是肾代偿，泌H+减少及回收HCO3-减少。 7.呼吸和代相加性混合型酸碱平衡紊乱的类型有几种？其血气特点是什么？ [答题要点] ①呼吸性酸中毒+代性酸中毒：PaCO2↑ 、HCO3-↓，pH明显降低； ②呼吸性碱中毒+代性碱中毒：PaCO2↓、HCO3-↑，pH明显升高。 8.相消性混合型酸碱失衡紊乱的类型有几种？其血气特点是什么？ [答题要点]①呼吸性酸中毒+代性碱中毒：PaCO2↑↑，HCO3-↑↑，pH变化不大；②呼吸性碱中毒+代性酸中毒：PaCO2↓↓，HCO3-↓↓，pH变化不大；③代性酸中毒+代性碱中毒：PaCO2﹑HCO3-﹑pH均变化不大。 9.三重性混合型酸碱失衡有哪几种类型？测定哪项指标有助于诊断？ [答题要点]①呼吸性酸中毒+代性酸中毒+代性碱中毒：PaCO2↑，AG↑，实测HCO3-超出单纯型呼吸性酸中毒预测HCO3-的最高值；②呼吸性碱中毒+代性酸中毒+代性碱中毒：PaCO2↓，AG↑，实测HCO3-低于单纯型呼吸性碱中毒预测HCO3-的最低值。测算AG值，若△AG↑>△HCO3-↓，有助于检出AG增高型代性酸中毒合并代性碱中毒。 10.仅测定血pH值来判断酸碱失衡有何局限性？
酸碱平衡的判断方法 两规律、三推论 三个概念 四个步骤 二规律、三推论 规律1：HCO3- 、PaCO2代偿的同向性和极限性 同向性：机体通过缓冲系统、呼吸和肾调节以维持血液和组织液pH于7.4±0.05（HCO3-/αPaCO2 = 20/1 ）的生理目标 极限性：HCO3-原发变化，PaCO2继发代偿极限为10-55mmHg；PaCO2原发变化，HCO3-继发代偿极限为12～45mmol/L。 推论1 ：HCO3-/ PaCO2相反变化必有混合性酸碱失衡 推论2：超出代偿极限必有混合性酸碱失衡，或HCO3-/ PaCO2明显异常而PH正常常有混合性酸碱失衡 规律2：原发失衡的变化> 代偿变化 推论3：原发失衡的变化决定PH偏向 例1：血气pH 7.32，PaCO2 30mmHg，HCO3- 15 mMol/L。判断原发失衡因素 例2：血气pH 7.42，PaCO2 29mmHg，HCO3- 19mMol/L。判断原发失衡因素 三个概念 阴离子间隙（AG） 定义：AG ＝血浆中未测定阴离子（UA) －未测定阳离子（UC) 根据体液电中性原理：体内阳离子数＝阴离子数， Na+为主要阳离子，HCO3-、CL-为主要阴离子， Na+ + UC ＝HCO3- + CL- + UA AG ＝UA －UC ＝Na+ -（HCO3- + CL-） 参考值：8～16mmol 意义：1）＞16mmol，反映HCO3-+CL-以外的其它阴离子如乳酸、 丙酮酸堆积，即高AG酸中毒。 2）AG增高还见于与代酸无关：脱水、使用大量含钠盐药
物、骨髓瘤病人释出过多本周氏蛋白 3）AG降低，仅见于UA减少或UC增多，如低蛋白血症 例：PH 7.4，PaCO2 40 mmHg，HCO3- 24 mmol/L，CL- 90 mmol/L ，Na+ 140 mmol/L [分析] 单从血气看，是“完全正常” ，但结合电解质水平，AG=26mmol，＞16mmol，提示伴高AG代谢性酸中毒 潜在HCO3- 定义：高AG代酸（继发性HCO3-降低）掩盖HCO3-升高， 潜在HCO3- = 实测HCO3- + △AG，即无高AG代酸时，体内 应有的HCO3-值。 意义：1）排除并存高AG代酸对HCO3-掩盖作用，正确反映高 AG代酸时等量的HCO3-下降 2）揭示被高AG代酸掩盖的代碱和三重酸碱失衡中代碱的存在 例：pH 7.4 ，PaCO2 40 mmHg ，HCO3- 24mmol/L，CL- 90mmol/L，Na+ 140mmol/L [分析] ：实测HCO3- 24mmol/L似乎完全正常，但因AG=26mmol ＞16mmol，提示存在高AG代酸，掩盖了真实的HCO3-值， 需计算潜在HCO3- = 实测HCO3+△AG =24+△AG =34 mmol/L， 高于正常高限27mmol/L，故存在高AG代酸并代碱。 代偿公式 1) 代谢( HCO3-）改变为原发时： 代酸时：代偿后PaCO2=1.5×HCO3- + 8 ± 2 代碱时：代偿后的PaCO2升高水平 （△PaCO2）=0.9×△HCO3-±5 2)呼吸( PaCO2）改变为原发时，所继发HCO3-变化分急 性和慢性（≥3～5天），其代偿程度不同:
血气分析与酸碱平衡 南京医科大学一附院ICU 权 血气分析（Blood Gas Analysis）是对血液中气体等进行定量测定并分析其临床意义。 血气分析有助于判断机体的通气与氧合状态、有无呼吸衰竭及呼吸衰竭的类型、有无酸碱失衡及酸碱失衡的类型（尤其是复合型酸碱失衡）、酸碱失衡有无代偿及代偿的程度等。（一）酸碱平衡的调节和代偿 ⒈体液缓冲系统 ⒉细胞内外液电解质交换 ⒊肺、肾的生理调节。 体液缓冲系统： ⑴碳酸氢盐缓冲系NaHCO3/H2CO3 ⑵磷酸盐缓冲系Na2HPO4/NaH2PO4 ⑶血浆蛋白缓冲系N-Pr/H-Pr（主要是白蛋白） ⑷血红蛋白缓冲系KHb/HHb或KHbO2/HHbO2 最重要的是碳酸氢盐缓冲系NaHCO3/H2CO3，其占全血缓冲总量的50%以上。 Hb缓冲系占缓冲总量的35%。 2．肺的调节正常机体每分钟产生CO2200ml，每日产生的CO2全部转化为碳酸，约有15000mmol经肺排出。肺排出CO2量与肺泡通气量密切相关。 代谢性酸碱中毒时，通过增加或减少呼吸排出CO2的方式进行调节，重建正常HCO3-/H2CO3比值，此过程需数分钟至数小时。 3．肾脏的调节体内的固定酸和过多的碱性物质须从肾脏排出，正常每日经肾排出的固定酸约120~160mmol。肾的调节比肺慢，一般要在6~18小时后开始，需5~7天才能达到最大代偿反应。 4．细胞内外电解质交换酸中毒时血浆增多的H+与细胞内K+进行交换，使血浆中H+下降，同时也使血浆K+增加，肾排K+作用增强。 呼吸性酸中毒时与此同时尚进行另一种交换：红细胞内生成的H2CO3解离出HCO3-移向细胞外，特别是肾代偿调节回吸收HCO3-，使血浆HCO3-增加，Cl-从血浆移向红细胞内，使血Cl-降低。碱中毒时则相反改变。 （二）酸碱失衡的类型 HCO3－/H2CO3=20/1，pH=7.4 HCO3－或（和）H2CO3改变构成酸碱失衡的四种基本类型，不同组合则构成混合型酸碱失衡（包括三重酸碱失衡）。 1．代谢性酸中毒（MA）主要原因有： ①固定酸生成过多：缺氧至组织糖氧化不全，引起乳酸增加，如低氧血症、微循环功能障碍等；脂肪分解增加致酮体产生过多，如糖尿病酮症和饥饿酮症等。 ②肾排酸障碍：急、慢性肾功能不全时，酸性代谢产物（磷酸、硫酸等）排出障碍、肾小管上皮细胞排泌H+和NH4+的功能障碍、肾近曲小管重吸收HCO3- 障碍。
第四章酸碱平衡与酸碱平衡紊乱 第一节教学大纲要求 （1）掌握机体对酸碱平衡的调节作用；常用的血气分析指标的意义以及正常值；代谢性酸中毒的特征、原因、机制、酸碱平衡主要指标的改变和机体的代偿调节；呼吸性酸中毒的特征、酸碱平衡主要指标的改变和机体的代偿调节；代谢性碱中毒的特征、原因、机制、酸碱平衡主要指标的改变和机体的代偿调节；呼吸性碱中毒的特征、酸碱平衡主要指标的改变和机体的代偿调节；对单纯性酸碱平衡紊乱的判断方法。 （2）熟悉代谢性酸中毒对机体的影响；呼吸性酸中毒的原因、机制和对机体的影响；代谢性碱中毒对机体的影响；呼吸性碱中毒的原因、机制和对机体的影响。 （3）了解酸碱、酸碱平衡和酸碱平衡紊乱的概念；体内酸碱物质的来源；酸碱平衡紊乱的分类；代谢性酸中毒、呼吸性酸中毒、代谢性碱中毒和呼吸性碱中毒的防治原则；混合性酸碱平衡紊乱的原因和特点。 第二节教材内容精要 一、基本概念 （一）酸碱平衡 正常情况下，机体在代谢过程中不断产生酸性和碱性物质，也从食物中摄入一些酸性或碱性物质，但在机体的不断调节下，体液的酸碱度在范围很窄的弱碱性环境内变动，用动脉血pH表示是7.35~7.45，平均值为7.40。机体这种处理酸碱物质的含量和能力，以维持pH 值在恒定范围内的过程称为酸碱平衡。这个概念包含两个要素：①正常机体在代谢过程中不断产生酸性或碱性物质，而产生酸性物质要比碱性物质多得多，也可从食物中摄入一些酸性或碱性物质，这本来可引起体液酸碱度不断变化；②机体存在一系列的酸碱调节机制，在它们的不断调节下，体液的酸碱度始终保持着相对稳定。理解这一概念是理解酸碱平衡紊乱的基础。 （二）酸碱平衡紊乱 在某些原因作用下，机体酸碱负荷过度、严重不足或酸碱调节机制发生障碍，导致体液酸碱度的稳定性破坏、称为酸碱平衡紊乱。酸碱平衡紊乱是一种病理过程，因此在病因作用下才会发生。根据酸碱平衡的原理，病因的作用必须使机体酸碱负荷过度或严重不足，超过了机体的调节能力，或/和使酸碱调节机制发生障碍，不能对不断变化的酸碱度进行调节，才能导致体液的酸碱度稳态破坏，从而发生酸碱平衡紊乱。这个概念属于本章的一级概念，其他有关酸碱平衡紊乱的二级概念均服从这一概念。 （三）单纯性酸碱平衡紊乱与混合性酸碱平衡紊乱 在病因作用下，根据血液中酸碱成分HCO3-的降低或升高和PaCO2的升高或降低，把酸碱平衡紊乱分为代谢性酸中毒、代谢性碱中毒、呼吸性酸中毒和呼吸性碱中毒四种类型。在一个病人身上仅存在一种类型的酸碱平衡紊乱称为单纯性酸碱平衡紊乱。在同一病人身上同时存在两种或两种以上的单纯性酸碱平衡紊乱则称为混合性酸碱平衡紊乱。 （四）代偿性与失代偿性酸碱平衡紊乱
酸碱平衡紊乱 一.名词解释 1.Acid-base balance 2.Acid-base disturbance 3.Metabolic acidosis 4.Metabolic alkalosis 5.Respiratory acidosis 6.Respiratory alkalosis 7.反常性碱性尿 8.反常性酸性尿 9.混合型酸碱平衡紊乱（mixed acid-base disorders） 10.酸碱一致型酸碱平衡紊乱 11.酸碱混合型酸碱平衡紊乱 12.SB 13.AB 14.BB 15.BE 16.AG 17.盐水反应性碱中毒 18.盐水抵抗性碱中毒 19.pH 20.PaC02 21.C02CP 二.简述题 1.简述肺调节酸碱平衡的机制 2.简述肾调节酸碱平衡的机制 3.简述反映血浆H2CO3含量的指标、其正常范围及临床意义。 4.简述反映血浆HCO3-含量的指标，其正常范围及临床意义。 5.糖尿病可引起何种酸碱平衡紊乱?为什么? 6.严重腹泻可引起何种酸碱平衡紊乱?为什么?
7.酸中毒对心血管系统有哪些损伤作用? 8.应用NaHCO3纠正急性呼吸性酸中毒应格外慎重，为什么？ 9.碱中毒患者可出现手足搐搦，其机制如何? 10.某患者的血气检测结果为pH正常，SB升高，PaCO2升高。试问该患者可能存在哪些酸碱 平衡紊乱? 11.血pH值在正常范围内肯定表示酸碱平衡，这种说法对吗?为什么? 12.简述频繁呕吐会引起何种酸碱平衡紊乱?为什么? 13.简述反常性碱性尿的形成机制。可见于哪些病理过程? 14.酸中毒时易导致休克，其发生的主要机制是什么? 15.简述代谢性酸中毒对中枢神经系统功能的影响及其机制。 三.论述题 1.频繁呕吐可引起何种酸碱平衡紊乱?其机制如何? 2.试分析酸中毒与血钾变化的相互关系。 3.在判断酸碱平衡紊乱时，除作血气检测外，一般应同步检测哪些电解质？为什么？ 4.为什么严重代谢酸中毒的病人易并发休克、D1C、心力衰竭和心律失常? 5.某糖尿病患者呼吸深快，血气检测结果为pH 7.27，AB 14mmol／L，PaC02 28mmHg。 6.某休克患者的血气及电解质检测结果为pH 7.29，AB l0 mmo1／L，PaC02 24mmHg，Na+140 mmol／L，Cl- 104 mmol／L，K+6.5 mm01／L。试问：①该患者发生了何种酸碱平衡紊乱?根据是什么?②该患者发生了何种电解质紊乱?其机制如何? 7.某呼吸衰竭患者呈昏睡状，血气检测结果为pH 7.00，PaCO2 10.64kPa(80mmHg)，AB 40 mmol ／L。试问：该患者发生了何种酸碱平衡紊乱?根据是什么? 8.某频繁呕吐患者的血气及电解质检测结果为pH 7.59，AB 50 mmo1／L，PaC02 55mmHg， Na+140 mmo1／L，K+ 2.5 mmo1／L，C1-74 mmol／L。试问：①该患者发生了何种酸碱平衡紊乱?根据是什么? ②该患者发生了何种电解质紊乱?为什么? 9.某患者癔病发作1小时，出现呼吸浅慢，血气检测结果为PH 7.52，PaCO23.19kPa(24mmHg)， AB 20 mmo1／L。试问：①该患者发生了何种酸碱平衡紊乱?根据是什么? ②为什么会出现呼吸浅慢? 10.患者，女，70岁，肺心病入院。经过治疗后血液检查如下：pH 7.40，PaCO2 7.58kPa(57mmHg)，HCO3- 40mmol／L。该患者发生何种酸碱平衡紊乱? 11.某肺心病并发腹泻患者，pH 7.12，PaCO211.25kPa(84.6 mmHg)，HCO3- 26.6mmo1／L，
酸碱理论，电离平衡, 沉淀溶解平衡 1、根据质子理论指出下列物种哪些是酸？哪些是碱？哪些是两性物质？ H 2S ，HCl ，-42PO H ，NH 3，2 3CO -2NO ，24SO -，-OH ，OAC － 2、指出下列各种酸的共轭碱： +362O)Fe(H ，O H 2，+O H 3，H 2CO 3，-3HCO ，NH 3，+4NH 3、指出下列种碱的共轭酸： +])OH ()O H (Al [242，O H 2，OH －，24 SO -，- 4HSO HS － ，NH 3，- 2NH ，- 34PO ，- 24HPO 4、指出下列反应中的两组共轭酸碱对： （a ）HF+NH 3+4 NH +F － （b ）-+ +OH ] O)[Al(H 362 +252])OH ()O H (Al [+H 2O （c ）HCN+H 2SO 4 H 2CN ++- 4HSO 5、判断下列物质中哪些是路易斯酸？哪些是路易斯碱？ ① HAc ， ② -2NO ， ③ HNO 2，④ - 2NH ，⑤ Br 2 ⑥ + 2NO ，⑦ SiCl 4， ⑧ BF 3， ⑨ AlCl 3 6、计算由5.0ml 30%浓氨水（比重0.89）和45.0 ml 水混合配制成的稀氨水溶液的OH － 离子浓度和电离度α。 7、若把上题中的稀氨水再冲稀至原来体积的1000倍，求此溶液的[OH － ]和α。 8、于100ml 0.10 mol ·1－1 氮水中溶解1.07克固体NH 4Cl ，（忽略体积变化），问溶 液的[OH － ]发生多大变化？ 9、50.0 ml 0.10 mol ·1－ 1 HAc 和25ml 0.10 mol 1－ 1 NaOH 混合，问此溶液中[H +] 多大？
动脉血气分析三步法： 简单地讲，三步法包括：第一步，病人是否存在酸中毒或碱中毒？第二步，酸/碱中毒是呼吸性还是代谢性？第三步，如果是呼吸性酸/碱中毒，是单纯呼吸因素，还是存在代谢成分？具体方法如下： 第一步，看PH值，正常值为7.4±0.05。PH≤7.35为酸中毒，PH≥7.45为碱中毒。 第二步，看PH值和PCO2改变的方向。同向改变（PCO2增加，PH值也升高，反之亦然）为代谢性，异向改变为呼吸性。 第三步，如果是呼吸性的，再看PH值和PCO2改变的比例。正常PCO2为40±5mmHg，单纯呼吸性酸/碱中毒，PCO2每改变10mmHg，则PH值反方向改变0.08±0.02。例如，如果PCO2是30mmHg（降低10mmHg），那么PH值应该是7.48（增加0.08）；如果PCO2为60mmHg（增加20mmHg），则PH值应为7.24（降低2×0.08）。 如果不符合这一比例，表明还存在第二种因素，即代谢因素。这时，第三步就应比较理论上的PH值与实际PH值，如果实际PH值低于理论PH值，说明同时存在有代谢性酸中毒，反之，如果实际PH值高于理论PH值，则说明同时有代谢性碱中毒。需注意，根据公式推算出来的PH值，可以有±0.02的波动。 实例 例1：病人的PH值为7.58，PCO2为20mmHg，PO2为110mmHg。 分析： 第一步,PH值大于7.45，提示为碱中毒。 第二步，PCO2和PH值异向改变，表明为呼吸性。 第三步，PCO2降低20mmHg，PH值应升高2×0.08（±0.02）即为7.56±0.02，与实际PH 值相符，因此该病人为单纯性呼吸性碱中毒。 结论：此病人为单纯性呼吸性碱中毒。 例2：病人的PH值为7.16，PCO2为70mmHg，PO2为80mmHg。 分析： 第一步，PH值小于7.35，提示为酸中毒。 第二步，PCO2和PH值异向改变，表明为呼吸性。 第三步，PCO2增加30mmHg，PH值应降低3×0.08（±0.02）即为7.16±0.02，而该病人的实际PH值恰好为7.16。 结论：此病人为单纯性呼吸性酸中毒。 例3：病人的PH值为7.50，PCO2为50mmHg，PO2为100mmHg。 分析： 第一步,PH值大于7.45，提示为碱中毒。 第二步，PCO2和PH值同向改变，表明为代谢性。 第三步，不用，因该病人不是呼吸性酸碱平衡失调。 结论：此病人为代谢性碱中毒。 ]动脉血氧分压 PaO2 10.6～13.3KPa（80～100mmHg) ＜10.6 KPa（80mmHg)；缺氧