下载文档原格式
影响缓冲溶液的ph的因素有哪些
由弱酸及其盐、弱碱及其盐组成的混合溶液，能在一定程度上抵消、减轻外加强酸或强碱对溶液酸碱度的影响，从而保持溶液的ph值相对稳定。
这种溶液称为缓冲溶液。
影响缓冲溶液缓冲质量的因素有：
1缓冲液的ph值与该酸的电离平衡常数ka及盐和酸的浓度有关。
弱酸的pka 值衡定，但酸和盐的比例不同时，就会得到不同的ph值。
酸和盐浓度相等时，溶液的ph值与pka值相同。
2酸和盐浓度等比例增减时，溶液的ph值不变。
3酸和盐浓度相等时，缓冲液的缓冲效率为最高，比例相差越大，缓冲效率越低，缓冲液的一般有效缓冲范围为ph=pka+-1，poh=pkb+-1。
醋酸电离度和电离平衡常数的测定一、实验目的1.测定醋酸的电离度和电离平衡常数。
2.学会正确地使用pH计。
3.练习和巩固容量瓶、移液管、滴定管等仪器的基本操作。
二、实验原理醋酸CH3COOH(简写为HAc)是一元弱酸，在溶液中存在下列电离平衡：HAc(aq)+H2O(l)H3O+(aq)+Ac-(aq)忽略水的电离，其电离常数：[H3O+][Ac-][H3O+]2Ka[HAc][HAc]首先，一元弱酸的浓度是已知的，其次在一定温度下，通过测定弱酸的pH值，由pH=-lg[H3O+],可计算出其中的[H3O+]。
对于一元弱酸，当c/Ka≥500时，存在下列关系式：[H3O+]2[H3O+]Kacc由此可计算出醋酸在不同浓度时的解离度（）和醋酸的电离平衡常数（Ka）。
或者也可由Kac2计算出弱酸的解离常数（Ka）。
三、仪器和试药仪器：移液管、吸量管、容量瓶、碱式滴定管、锥形瓶、烧杯、量筒、pHS-3C型酸度计。
试药：冰醋酸（或醋酸）、NaOH标准溶液(0.1mol·L-1)、标准缓冲溶液（pH=6.86,4.00）酚酞溶液（1%）。
四、实验内容1.配置250mL浓度为0.1mol·L-1的醋酸溶液用量筒量取4mL36%（约6.2mol·L-1）的醋酸溶液置于烧杯中，加入250mL蒸馏水稀释，混匀即得250mL浓度约为0.1mol·L-1的醋酸溶液，将其储存于试剂瓶中备用。
2.醋酸溶液的标定用移液管准确移取25.00mL醋酸溶液（V1）于锥型瓶中，加入1滴酚酞指示剂，用标准NaOH溶液（c2）滴定，边滴边摇，待溶液呈浅红色，且半分钟内不褪色即为终点。
由滴定管读出所消耗的NaOH溶液的体积V2，根据公式c1V1=c2V2计算出醋酸溶液的浓度c1。
平行做三份，计算出醋酸溶液浓度的平均值。
3.pH值的测定分别用吸量管或移液管准确量取2.50、5.00、10.00、25.00mL上述醋酸溶液于四个50mL的容量瓶中，用蒸馏水定容，得到一系列不同浓度的醋酸溶液。
一. 实验目的1、掌握醋酸解离度和解离常数测定方法，加深对电离度，电离常数和溶液浓度与电导关系的理解。
2、学习电导法测电离度的原理和在井穴板中进行电导率测量的操作；理解酸度计的使用。
3、进一步掌握溶液的配制、滴定操作。
二. 实验原理1、醋酸（CH3COOH或HAc)是弱电解质，在水溶液中存在下列解离平衡：起始浓度（mol/L） c 0 0平衡浓度（mol/L） c- cαcαcα若c为醋酸的起始浓度，α为醋酸的解离度，[H+]、[Ac-]、[HAc]分别为H+、Ac-、HAc的平衡浓度，Kα为醋酸的解离常数，则[H+]=[Ac-]= cα [HAc]= c（1-α）解离度：α=[H+]/c×100%解离常数：Kα=[H+][Ac-]/[HAc]= cα2/（1-α）=[H+]2 /（c-[H+]）已知pH＝-lg[H+]，所以测定了已知浓度的醋酸溶液的pH值，就可以求出它的解离度和解离常数。
2、PHS-3C酸度计直接电位法测定pH值的原理PHS-3C型精密级酸度计是一3（1/2）位数字显示的酸度计，适用于研究室、医药、学校、化工、环保等化验室的取样测定水溶液的酸度(pH值)和测量电极电位(mV值)。
如配上适当的离子选择电极，则可以作为电位滴定。
其工作原理是利用复合电极对被测水溶液中不同的酸度产生直流电位，通过前置阻抗转换器把高内阻的直流电位转变成低内阻的直流电位，输入到A/D转换器，以达到pH值数字显示。
同样，配上适当的离子选择电极作电位滴定分析时，以达到终点电位显示。
以pH玻璃电极作指示电极，甘汞电极作参比电极，插入溶液中即组成测定pH值的原电池。
在一定条件下，电池电动势E是试液中pH值的线性函数。
测量E时，若参比电极（甘汞电极）为正极，则E=K+0.059pH(25℃)当pH玻璃－甘汞电极对分别插入pHS标准缓冲溶液和pH x未知溶液中，电动势E S和Ex 分别为E S=K+0.059pH S(25℃)Ex=K+0.059pH x(25℃)两式相减，得（25℃）三. 仪器设备及试剂仪器：容量瓶(50mL)，吸量管(10mI)，移液管(25mL)，烧杯(50mL)，锥形瓶(250mL)，碱式滴定管(50mL)，pHs-3C型酸度计。
实验三 醋酸电离常数的测定一、实验目的1.测定醋酸的电离度和电离平衡常数。
2.学会正确地使用pH 计。
3.练习和巩固容量瓶、移液管、滴定管等仪器的基本操作。
二、实验原理醋酸CH 3COOH(简写为HAc)是一元弱酸，在溶液中存在下列电离平衡：2HAc(aq)+H O(l)+-3H O (aq)+Ac (aq)忽略水的电离，其电离常数：首先，一元弱酸的浓度是已知的，其次在一定温度下，通过测定弱酸的pH 值，由pH=-lg[H 3O +]，可计算出其中的[H 3O +]。
对于一元弱酸，当c /K a ≥500时，存在下列关系式：+3[H O ]cα≈+23a [H O ]K c = 由此可计算出醋酸在不同浓度时的解离度（α）和醋酸的电离平衡常数（a K ）。
或者也可由2a K c α=计算出弱酸的解离常数（a K ）。
三、仪器和试药仪器：移液管、吸量管、容量瓶、碱式滴定管、锥形瓶、烧杯、量筒、pHS-3C 型酸度计。
试剂：冰醋酸（或醋酸）、NaOH 标准溶液(0.1mol·L -1)、标准缓冲溶液（pH=6.86, 4.00）、酚酞溶液（1%）。
四、实验内容1.配置250mL 浓度为0.1mol·L -1的醋酸溶液用量筒量取4mL 36%（约6.2 mol·L -1）的醋酸溶液置于烧杯中，加入250mL 蒸馏水稀释，混匀即得250mL 浓度约为0.1mol·L -1的醋酸溶液，将其储存于试剂瓶中备用。
2.醋酸溶液的标定用移液管准确移取25.00mL 醋酸溶液（V 1）于锥型瓶中，加入1滴酚酞指示剂，用标准NaOH 溶液（c 2）滴定，边滴边摇，待溶液呈浅红色，且半分钟内不褪色即为终点。
由滴定管读出所消耗的NaOH 溶液的体积V 2，根据公式c 1V 1=c 2V 2计算出醋酸溶液的浓度c 1。
平行做三份，计算出醋酸溶液浓度的平均值。
+-+233a [H O ][Ac ][H O ][HAc][HAc]K =≈3.pH 值的测定分别用吸量管或移液管准确量取2.50、5.00、10.00、25.00mL 上述醋酸溶液于四个50mL 的容量瓶中，用蒸馏水定容，得到一系列不同浓度的醋酸溶液。
实验8 HAc电离度和电离常数的测定[实验目的]1、配制不同浓度的标准HAc溶液。
2、掌握电导仪的使用方法，学习电导法测定电离度和电离常数的原理及在井穴板上进行溶液电导率测试的操作。
3、加强对弱酸的电离度，电离常数和溶液的浓度与电导关系的理解。
[实验原理]HAc在H2O中电离：HAc=H++Ac-，平衡时平衡常数Kc，浓度c和电离度〆间的关系为：Kc=c·〆2/（1-〆）（1）求得〆，即可由已知的c求出Kc。
电解质导电能力由电导（L）（电阻的倒数）来衡量，L=k·A/d （K为电导率，S·m-1）摩尔电导（便于比较不同电解质溶液的导电能力）：1mol电解质溶液置于单位距离（1m）的两个电导池的平行电极间，此时的电导称摩尔电导（∧m），∧m与电导率k的关系为：∧m =k·V m=k/c为m3时，∧m为s·m2·mol-1，c为mol·m-3；若V为dm3，c为mol·L-1，式中V则∧m为s·dm2·mol-1，此时公式为∧m=K×10-3/c。
弱电解质无限稀释时，看作完全电离（〆→1），此时的∧m称极限摩尔电导∧∞，m，T一定，∧∞，m一定。
T一定时，〆=∧m/∧∞（∧m为浓度c时的摩尔电导）上式代入（1）式即得：Kc=c·∧m2/[∧∞（∧∞-∧m）]，另：内插法求所需∧∞值：（∧∞，2-∧∞，1）/（∧∞，x-∧∞）=（T2-T1）/（Tx-T1），代入具体数据即可求出∧∞，x的值。
[结论]〆随HAc浓度c↗而↘；c↘，k↘，∧∞↗；Kc与HAc的浓度c无关。
μs/cm=10-6s/10-2m=10-4s/m (s=Ω-1)[注意事项]1、电极一定要保护好。
2、井穴板必须整洁干燥，但不能在烘箱内干燥！3、所测溶液从稀到浓。
4、井穴板中溶液不能注满，电极要完全浸入，每做完一次测定后要用蒸馏水清洗，再用待测液润洗。
化学实验：醋酸电离常数的测定一、实验目的① 掌握弱酸的电离度和电离常数的测定方法 ② 学会pH 酸度计的使用方法 二、实验原理醋酸在水溶液中的电离平衡：-++⇔Ac H HAc其电离平衡常数关系式;[][][][][][])1(22α-=-==+++-+c H H c H HAc Ac H Ka当α<5%时，)1(α-c ≈c ，此时=SPK []cH 2+,电离度α=[]cH +⊗100%通过用pH 酸度计测定已知准确浓度的HAc 溶液的pH 值，由[]pH H -+=10求算出[]+H ,便可进一步求出HAc 溶液的电离度和平衡常数。
三、主要仪器与试剂容量瓶（50ml ），烧杯（50ml ）,pH 酸度计，移液管（10ml ） HAc (0.3798mol/l) 四、实验内容1、 配制不同浓度的HAc 溶液用移液管分别移取10.00ml ，5.00ml ，2.5ml 准确浓度的HAc 溶液，分别加入三个已经 洗净的50ml 容量瓶中，稀释至刻度，摇匀，计算浓度。
2、 测定醋酸溶液的pH 值，计算醋酸的电离度和电离平衡常数 ① 安装酸度计将复合电极用电极夹固定，插头插入仪器背部的电极插孔中，打开电源开关，预热30min. ② 标定pH 酸度计 a 。
、用去离子水清洗电极，用洁净滤纸吸去表面水分，然后将电极放入装有pH 值为6.86的标准的缓冲溶液中，轻摇烧杯，消除气泡并使溶液尽快达扩散平衡，把选择开关置于“温度”位，调节“温度补偿”使仪器显示的温度值与被测溶液温度与当前温度一致。
b 、把选择开关置于“pH ”为，显示pH 值，调节“定位”旋钮，使显示值与标准缓冲液当前温度下的pH 值一致。
c ．取出电极，清洗并清除表面水后，再把电极放入pH=4.003的第二种标准缓冲液中，调节“斜率”旋钮，使显示值与该标准缓冲液当前温度下pH 值一致。
3、测量先将少量待测HAc 溶液润戏洗洁净的50ml 的烧杯，再加入HAc 溶液，由稀到浓的次序表1，2，3，4，洗净电极，吸干水后依次插入被测液，待仪器显示的数稳定后记下读数，计算电离度和电离平衡常数。
第八章 同离子效应和缓冲溶液练习与实践参考答案一、名词解释1。
同离子效应答：这种在弱电解质溶液中加入与该弱电解质具有相同离子的强电解质，使弱电解质电离度降低的现象称为同离子效应。
2．缓冲溶液答：溶液的这种能对抗外来少量强酸、强碱或适当稀释，而保持溶液的pH 几乎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。
3．缓冲范围答：人们将缓冲作用的有效pH 范围pH= pKa ±l 称为缓冲溶液的缓冲范围。
二、单项选择题1．在NH 3·H 2O 溶液中加入下列试剂产生同离子效应的是（ C ） A ．浓NH 3·H 2O B ．CH 3COOH C ．NH 4C1 D ．HCl2．不具有抗酸抗碱能力的是( A )A ．HCl —NaClB ．CH 3COOH-CH 3COONaC ．NH 3·H 2O —NH 4C1D ．NaH 2PO 4-Na 2HPO 4 3．下列溶液中缓冲能力最大的是（ D ）A ．混合液中含0.15mol/L CH 3COOH —0。
05mol/LCH 3COONaB ．混合液中含0.05mol/L CH 3COOH —0。
15mol/LCH 3COONaC ．混合液中含0.05mol/L CH 3COOH —0。
05mol/LCH 3COONaD ．混合液中含0。
10mol/L CH 3COOH-0。
10mol/LCH 3COONa4．血液的pH 能保持恒定,其中起主要作用的缓冲对是( D ）A ．HHb-KHbB ．HHbO 2—K HbO 2C ．NaH 2PO 4— Na 2HPO 4D ．H 2CO 3—NaHCO 35．欲配制与血浆pH 相同的缓冲溶液，应选用下列哪一组缓冲对( B ） A ．HAC —NaAc(p K a =4.75） B ．NaH 2PO 4—Na 2HPO 4（p K a =7。
20) C ．NH 3—NH 4Cl （p K a =9.25） D ．H 2CO 3—NaHCO 3（p K a =6。
实验六 分光光度法测溴酚蓝的电离平衡常数王思雨 PB12207007中国科学技术大学生命科学院摘要 本实验中我们通过使用722型分光光度计测量出了溴酚蓝(Bromphenalblue)的最大吸收波长，并了解了溶液浓度对λmax 的影响以及酸度对B.P .B 的影响和用缓冲溶液调节溶液酸度的方法。
关键词 分光光度计 溴酚蓝 电离平衡常数1．前言本实验用分光光度法测定弱电解质溴酚蓝的电离平衡常数。
溴酚蓝是一种酸碱指示剂，本身带有颜色且在有机溶剂中电离度很小，所以用一般的化学分析法或其他物理化学方法很难测定其电离平衡常数。
而分光光度法可以利用不同波长对其组分的不同吸收来确定体系中组分的含量，从而求算溴酚蓝的电离平衡常数。
溴酚蓝在有机溶剂中存在着以下的电离平衡：HA H ++A －其平衡常数为： K a =+-[H A HA ][][](6－2) 溶液的颜色是由显色物质HA 与A －引起的，其变色范围PH 在3.1～4.6之间，当PH ≤3.1时，溶液的颜色主要由HA 引起的，呈黄色；在PH ≥4.6时，溶液的颜色主要由A －引起，呈蓝色。
实验证明，对蓝色产生最大吸收的单色光的波长对黄色不产生吸收，在其最大吸收波长时黄色消光为0或很小。
用对A －产生最大吸收波长的单色光测定电离后的混合溶液的消光，可求出A －的浓度。
令A －在显色物质中所占的分数为X ，则HA 所占的摩尔分数为1－X ，所以K X X a =--1[]A (6－3) 或者写成： lg PH lg 1a X K X=+- (6－4) 根据上式可知，只要测定溶液的PH 值及溶液中的[HA]和[A －]，就可以计算出电离平衡常数Ka 。
在极酸条件下，HA 未电离，此时体系的颜色完全由HA 引起，溶液呈黄色。
设此时体系的消光度为D 1；在极碱条件下，HA 完全电离，此时体系的颜色完全由A －引起，此时的消光度为D 2，D 为两种极端条件之间的诸溶液的消光度，它随着溶液的PH 而变化，则有：D=(1－X)D 1+XD 2推出： 12D D X D D -=- 代入（4）式中得：lgD D D D PK a --=-12PH (6－5)在测定D 1、D 2后，再测一系列PH 下的溶液的光密度，以lg D D D D --12对PH 作图应为一直线，由其在横轴上的截距可求出PKa ，从而可得该物质的电离平衡常数。
电解质溶液实验内容1. 弱电解质的电离平衡(1) 往试管中加入1mL H2O与2滴0.1 mol·L-1氨水，再滴入1滴酚酞，观察溶液的颜色（溶液由无色变红色）。
再加入少量NH4Ac (s)，振荡试管，观察溶液颜色的变化（红色褪去）。
方程式：NH3·H2O NH4+ + OH-NH4Ac = NH4+ + Ac-解释：加入少量NH4Ac (s)后，出现同离子效应，NH3·H2O的电离度降低，从而使OH-的浓度降低，溶液pH减小。
(2) 往试管中加入1mL H2O与2滴0.1 mol·L-1 HAc，滴入1滴甲基橙，观察溶液的颜色（溶液由无色变红色）。
再加入少量NH4Ac (s)，振荡试管，观察溶液颜色的变化（溶液由红色变黄色）。
方程式：HAc H+ + Ac-NH4Ac = NH4+ + Ac-解释：加入少量NH4Ac (s)后，出现同离子效应，抑制了HAc的电离，从而使H+的浓度降低，溶液pH增大。
2. 缓冲溶液在试管中加入0.1 mol·L-1 HAc溶液和0.1 mol·L-1 NaAc溶液各3 mL ，制成HAc-NaAc 缓冲溶液。
加入2滴百里酚蓝指示剂，混合后观察溶液的颜色（溶液由无色变淡黄色）。
然后把溶液均分后分别盛于四支试管中，在其中3支试管中分别加入5滴0.1 mol·L-1 HCl、0.1 mol·L-1 NaOH和H2O，与原配制的缓冲溶液的颜色相比较，观察溶液的颜色是否变化（溶液均不变色）。
方程式：HAc H+ + Ac-NaAc = Na+ + Ac- HCl = H+ + Cl-NaOH = Na+ + OH-解释：HAc-NaAc缓冲溶液可以抵抗少量外来酸碱或稀释的影响，其pH值保持基本不变。
3. 盐类水解(1) 在试管中加入3 mL 的2 mol·L-1 NaAc溶液，滴入1滴酚酞，观察溶液的颜色（溶液由无色变浅红色），再将试管缓慢加热至沸，观察溶液颜色的变化（溶液由浅红色变红色）。
缓冲溶液能够抵抗外加酸、碱或稀释的影响，本身pH不发生明显改变的溶液，叫做缓冲溶液。
弱酸和它的盐（如HAc——NaAc）；弱碱和它的盐（如NH3·H2O ——NH4Cl）以及多元弱酸的酸式盐及其对应的次级盐（如NaH2PO4——Na2HPO4）的水溶液，都具有缓冲能力，都可用来配制缓冲溶液。
现以HAc——NaAc溶液为例，说明缓冲溶液的缓冲原理及规律。
HAc 为弱电解质，只能部分电离，而NaAc为强电解质，可以完全电离：HAc H++Ac- NaAc→Na++Ac-在HAc——NaAc溶液中，由于同离子效应，抑制了HAc的电离。
此时，[HAc]、[Ac-]都较大，而[H+]相对地较小。
当向这种溶液中加入少量强酸时，H+与溶液中原有的Ac-结合成HAc分子，追使醋酸的电离平衡向左移动，因此溶液中的H+浓度不会显著增大。
如果加入少量强碱，溶液中的H+便与加入的OH-结合生成水，这时HAc 的电离平衡向右移动，溶液中的HAc分子电离成H+和Ac-，使[H+]基本保持稳定，因而溶液的pH也变化不大。
这就是缓冲溶液具有缓冲作用的原因。
但当加入大量酸、碱时，溶液中的HAc或Ac-消耗将尽时，它就不再具有缓冲能力了。
对于弱酸及其盐的缓冲溶液，其pH可根据下列公式进行计算：式中pK a表示弱酸电离常数的负对数，C表示浓度（mol·dm-3）。
对于弱碱及其盐的缓冲溶液，其pH可根据下列公式进行计算：式中pK b表示弱碱的电离常数的负对数。
从上面公式可以看出：缓冲溶液的pH决定于pK a（或pK b）及缓冲溶液，可选择其pKa与pH相近的弱酸及其盐，或pKb与pOH相近的弱碱及其盐。
例如，需要pH为4——6的缓冲溶液，可选择HAc——NaAc，因为HAc的pKa等于4.76；如果需要pH=9至10的溶液，可选择NH3·H2O ——NH4Cl，因为NH3·H2O的pKb=4.75，当C碱=C盐时，溶液的pH为9.25（pOH为4.75）。
