緩沖溶液的配置及原理

1、；常用緩沖溶液的配制&緩沖溶液原理（一）甘氨酸 -鹽酸緩沖液（ 0.05 mol/L ）X 毫升 0.2 mol/L 甘氨酸 Y 毫升 0.2 mol/L HCl ，再加水稀釋至200 毫升。pHXYpHXY2.25044.03.05011.42.45032.43.2508.22.65024.23.4506.42.85016.83.6505.0甘氨酸分子量 75.07。0.2 mol/L 甘氨酸溶液含 15.01 g/L。（二）鄰苯二甲酸-鹽酸緩沖液（0.05 mol/L ）X 毫升 0.2 mol/L 鄰苯二甲酸氫鉀Y毫升 0.2 mol/L HCl，再加水稀釋至20 毫升。pH(2

2、0 )XYpH (20 )XY2.254.6703.251.4702.453.9603.450.9902.653.2952.650.5972.852.6423.850.2633.052.032鄰苯二甲酸氫鉀分子量204.23。0.2 mol/L鄰苯二甲酸氫鉀溶液含 40.85 g/L。（三）磷酸氫二鈉-檸檬酸緩沖液pH0.2 mol/L0.1 mol/LpH0.2 mol/L0.1 mol/LNa2HPO4 (mL) 檸檬酸 (mL)Na2HPO4 (mL) 檸檬酸 (mL)2.20.4019.605.210.729.282.41.2418.765.411.158.852.62.1817.82

3、5.611.608.402.83.1716.835.812.097.913.04.1115.896.012.637.373.24.9415.066.213.226.783.45.7014.306.413.856.153.66.4413.566.614.555.453.87.1012.906.815.454.554.07.7112.297.016.473.534.28.2811.727.217.392.614.48.8211.187.418.171.834.69.3510.657.618.731.274.89.8610.147.819.150.855.010.309.708.019.450.55

4、Na2HPO4 分子量 141.98；0.2 mol/L 溶液為 28.40 g/L 。Na2HPO4·2H2O 分子量 178.05；0.2 mol/L 溶液為 35.61 g/L 。Na2HPO4·12H2O 分子量 358.22； 0.2 mol/L 溶液為 71.64 g/L 。C6H8O7·H2O 分子量 210.14 ； 0.1 mol/L 溶液為 21.01 g/L 。（四）檸檬酸 -氫氧化鈉 -鹽酸緩沖液.；pH鈉離子濃度檸檬酸 (g)氫氧化鈉(g) 鹽酸 (mL)最終體積(mol/L)C6H8O7·H2ONaOH 97HCl (濃 )(

5、L) 2.20.23.10.23.30.24.30.202108345105.30.3524514468105.80.45285186105106.50.3826615612610 使用時(shí)可以每升中加入1 克酚，若最后 pH 值有變化，再用少量50氫氧化鈉溶液或濃鹽酸調(diào)節(jié)，冰箱保存。（五）檸檬酸 -檸檬酸鈉緩沖液（ 0.1 mol/L ）pH0.1 mol/L0.1 mol/L(mL) pH0.1 mol/L0.1 mol/L檸檬酸 (mL)檸檬酸鈉檸檬酸 (mL)檸檬酸鈉 (mL)3.018.61.45.08.211.83.217.22.85.27.312.73.416.04.05.46.4

6、13.63.614.95.15.65.514.53.814.06.05.84.715.34.013.16.96.03.816.24.212.37.76.22.817.24.411.48.66.42.018.04.610.39.76.61.418.64.89.210.8檸檬酸： C6H8O7·H2O 分子量 210.14； 0.1 mol/L 溶液為 21.01 g/L 。檸檬酸鈉： Na3C6H5O7· 2H2O 分子量 294.12； 0.1 mol/L 溶液為 29.41 g/L。（六）醋酸 -醋酸鈉緩沖液（0.2 mol/L ）pH0.2 mol/L0.2 mol/L

7、pH0.2 mol/L0.2 mol/L(18 )NaAc (mL)HAc (mL)(18 )NaAc (mL)HAc (mL)3.60.759.354.85.904.103.81.208.805.07.003.004.01.808.205.27.902.104.22.657.355.48.601.404.43.706.305.69.100.904.64.905.105.86.400.60NaAc·3H2O 分子量 136.09；0.2 mol/L溶液為 27.22 g/L。冰乙酸 11.8 mL 稀釋至 1 （L 需標(biāo)定）。（七）磷酸二氫鉀 -氫氧化鈉緩沖液（0.05 mol/L

8、）X 毫升 0.2 mol/L KH2PO4+Y 毫升 0.2 mol/L NaOH 加水稀釋至20 毫升。pH (20 )X (mL)Y (mL)pH (20)X (mL)Y (mL)5.850.3727.052.9636.050.5707.253.500.；6.250.8607.453.9506.451.2607.654.2806.651.7807.854.5206.852.3658.054.680（八）磷酸鹽緩沖液磷酸氫二鈉 -磷酸二氫鈉緩沖液（0.2 mol/L ）pH0.2 mol/L0.2 mol/LpH0.2 mol/L0.2 mol/LNa2HPO4 (mL) NaH2PO4

9、(mL)Na2HPO4 (mL) NaH2PO4 (mL)5.88.092.07.061.039.05.910.090.07.167.033.06.012.387.77.272.028.06.115.085.07.377.023.06.218.581.57.481.019.06.322.577.57.584.016.06.426.573.57.687.013.06.531.568.57.789.510.56.637.562.57.891.58.56.743.556.57.993.07.06.849.051.08.094.75.36.955.045.0Na2HPO4·2H2O 分子量

10、178.05；0.2 mol/L 溶液為 35.61 g/L 。Na2HPO4·12H2O 分子量 358.22； 0.2 mol/L 溶液為 71.64 g/L 。NaH2PO4·H2O 分子量 138.01；0.2 mol/L 溶液為 27.6 g/L 。NaH2PO4·2H2O 分子量 156.03；0.2 mol/L 溶液為 31.21 g/L 。（九）巴比妥納-鹽酸緩沖液pH0.04 mol/L0.2 mol/LPH0.04 mol/L0.2 mol/L巴比妥鈉巴比妥鈉（18）HCl (mL)（ 18）HCl (mL)(mL)(mL)6.810018.4

11、8.41005.217.010017.88.61003.827.210016.78.81002.527.410015.39.01001.657.610013.49.21001.137.810011.479.41000.708.01009.399.61000.358.21007.21巴比妥鈉分子量206.18； 0.04 mol/L 溶液為 8.25 g/L 。（十） Tris-HCl緩沖液（ 0.05 mol/L ）50 毫升 0.1mol/L三羥甲基氨基甲烷（Tris）溶液與 X 毫升 0.1mol/L鹽酸混勻并稀釋至 100毫升。pH (25 )X (mL)pH (25)X (mL)7.1

12、045.78.1026.2.；7.2044.78.2022.97.3043.48.3019.97.4042.08.4017.27.5040.38.5014.77.6038.58.6012.47.7036.68.7010.37.8034.58.808.57.9032.08.907.08.0029.2Tris 分子量 121.14； 0.1 mol/L 溶液為 12.114 g/L。 Tris溶液可從空氣中吸收二氧化碳，使用時(shí)注意將瓶蓋嚴(yán)。（十一）、硼酸 -硼砂緩沖液(0.2 mol/L 硼酸根 )pH0.05 mol/L0.2 mol/LpH0.05 mol/L0.2 mol/L硼砂 (mL)硼

13、酸 (mL)硼砂 (mL)硼酸 (mL)7.41.09.08.23.56.57.61.58.58.44.55.57.82.08.08.76.04.08.03.07.09.08.02.0硼砂：Na2B4O7·10H2O 分子量 381.43；0.05 mol/L 溶液（等于 0.2 mol/L 硼酸根）含 19.07 g/L。硼酸： H3BO3 分子量 61.84；0.2 mol/L 的溶液為 12.37 g/L 。硼砂易失去結(jié)晶水，必須在帶塞的瓶中保存。（十二）甘氨酸 -氫氧化鈉緩沖液（ 0.05 mol/L ）X 毫升 0.2 mol/L 甘氨酸 Y 毫升 0.2 mol/L Na

14、OH 加水稀釋至200 毫升。pHX (mL)Y (mL)pHX (mL)Y (mL)8.6504.09.65022.48.8506.09.85027.29.0508.8105032.09.25012.010.45038.69.45016.810.65045.5甘氨酸分子量75.07；0.2 mol/L 溶液含 15.01 g/L（十三）硼砂 -氫氧化納緩沖液（ 0.05 mol/L硼酸根）X 毫升 0.05 mol/L 硼砂 Y 毫升 0.2 mol/L NaOH 加水稀釋至200 毫升。pHX (mL)Y (mL)pHX (mL)Y (mL)9.3506.09.85034.09.45011

15、.010.05043.09.65023.010.15046.0硼砂 Na2B4O7·10H2O 分子量 381.43；0.05 mol/L 硼砂溶液（等于 0.2 mol/L 硼酸根）為 19.07g/L。（十四）碳酸鈉-碳酸氫鈉緩沖液（0.1 mol/L ）(此緩沖液在Ca2、 Mg2 存在時(shí)不得使用).pH0.1 mol/L Na2CO30.1 mol/L NaHCO32037(mL)(mL).；9.168.77199.409.22289.519.40379.789.50469.909.725510.149.906410.2810.087310.5310.288210.8310.

16、5791Na2CO3·10H2O 分子量 286.2； 0.1 mol/L 溶液為 28.62 g/L。NaHCO3 分子量 84.0； 0.1 mol/L 溶液為 8.40 g/L 。=（2007年6月16日更新）=緩沖溶液的理論知識(shí)：一、緩沖溶液與緩沖作用原理（一）緩沖作用與緩沖溶液純水在 25 時(shí) PH 值為 7.0，但只要與空氣接觸一段時(shí)間，因?yàn)槲斩趸级筆H值降到 5.5 左右。 1 滴濃鹽酸（約 12.4mol ·L-1）加入 1 升純水中，可使 H增加 5000 倍左右（由 1.0 ×10-7增至 5×10-4molL·-1

17、），若將 1 滴氫氧化鈉溶液（ 12.4mol ·L-1）加到 1 升純水中，PH 變化也有3 個(gè)單位。 可見(jiàn)純水的PH 值因加入少量的強(qiáng)酸或強(qiáng)堿而發(fā)生很大變化。然而， 1 滴濃鹽酸加入到 1 升 HOAc-NaOAc 混合溶液或 NaH2PO4-Na2HPO4 混合溶液中， H+ 的增加不到百分之一 （從 1.00 ×10-7增至 1.01 ×10-7molL·-1）,PH 值沒(méi)有明顯變化 .這種能對(duì)抗外來(lái)少量強(qiáng)酸強(qiáng)堿或稍加稀釋不引起溶液PH 值發(fā)生明顯變化的作用叫做緩沖作用;具有緩沖作用的溶液 ,叫做緩沖溶液。（二）緩沖溶液的組成緩沖溶液由足夠濃度的

18、共軛酸堿對(duì)組成。 其中，能對(duì)抗外來(lái)強(qiáng)堿的稱(chēng)為共軛酸， 能對(duì)抗外來(lái)強(qiáng)酸的稱(chēng)為共軛堿， 這一對(duì)共軛酸堿通常稱(chēng)為緩沖對(duì)、 緩沖劑或緩沖系， 常見(jiàn)的緩沖對(duì)主要有三種類(lèi)型。1弱酸及其對(duì)應(yīng)的鹽例如， HOAc-NaOAc（實(shí)際上是OAc-）； H2CO3-NaHCO3；H2C8H4O4-KHC8H4O4（鄰苯二甲酸 -鄰苯二甲酸氫鉀） ； H3BO3-Na2B4O7（四硼酸鈉水解后產(chǎn)生 H2BO-3）。2多元弱酸的酸式鹽及其對(duì)應(yīng)的次級(jí)鹽，例如， NaHCO3-Na2CO3；NaH2PO4-Na2HPO4；NaH2C5HO7（檸檬酸二氫鈉）-Na2HC6H5O7；KHC8H4O4-K2C8H4O4。3弱堿及

19、其對(duì)應(yīng)的鹽例如 NH3-NH+4CL-；RNH2-RNH+3A（-伯胺及其鹽） ；Tris-TrisH+A-（三羥甲基烷及其鹽） 。（三）緩沖溶液的作用原理現(xiàn)以 HOAc-NaOAc 緩沖溶液為例，說(shuō)明緩沖溶液之所以能抵抗少量強(qiáng)酸或強(qiáng)堿使PH 穩(wěn)定的原理。醋酸是弱酸，在溶液中的離解度很小，溶液中主要以HOAc分子形式存在，OAc-的濃度很低。醋酸鈉是強(qiáng)電解質(zhì)，在溶液中全部離解成Na+和 OAc-，由于同離子效應(yīng)，加入 NaOAc 后使 HOAc 離解平衡向左移動(dòng)，使 HOAc 的離解度減小， HOAc 增大。所以，在 HOAc-NaOAc 混合溶液中，存在著大量的 HOAc 和 OAc-。其中

20、 HOAc 主要來(lái)自共軛酸 HOAc，OAc-主要來(lái)自 NaOAc。這個(gè)溶液有一定的 H+，即有一定的 PH 值。.；在 HOAc-NaOAc 緩沖溶液中，存在著如下的化學(xué)平衡：在緩沖溶液中加入少量強(qiáng)酸（如HCL），則增加了溶液的H+。假設(shè)不發(fā)生其他反應(yīng)，溶液的 PH值應(yīng)該減小。 但是由于 H+增加，抗酸成分即共軛堿OAc-與增加的 H+結(jié)合成 HOAc，破壞了 HOAc 原有的離解平衡，使平衡左移即向生成共軛堿HOAc 分子的方向移動(dòng)，直至建立新的平衡。 因?yàn)榧尤?H+較少，溶液中 OAc-濃度較大， 所以加入的 H+絕大部分轉(zhuǎn)變成弱酸HOAc，因此溶液的 PH 值不發(fā)生明顯的降低。在緩沖溶

21、液中加入少量強(qiáng)堿（如 NaOH），則增加了溶液中OH-的濃度。 假設(shè)不發(fā)生其他反應(yīng)，溶液的PH 值應(yīng)該增大。但由于溶液中的H+立即加入的OH-結(jié)合成更難離解的H2O，這就破壞了HOAc 原有的離解平衡，促使HOAc 的離解平衡向右移動(dòng)，即不斷向生成H+和OAc-的方向移動(dòng)，直至加入的OH-絕大部分轉(zhuǎn)變成H2O，建立新的平衡為止。因?yàn)榧尤氲腛H少，溶液中抗堿成分即共軛酸 HOAc 的濃度較大，因此溶液的 PH 值不發(fā)生明顯升高。在溶液稍加稀釋時(shí)，其中 H+雖然降低了，但 OAc-同時(shí)降低了，同離子效應(yīng)減弱，促使 HOAc 的離解度增加，所產(chǎn)生的 H+可維持溶液的 PH 值不發(fā)生明顯的變化。所以，

22、溶液具有抗酸、抗堿和抗稀釋作用。多元酸的酸式鹽及其對(duì)應(yīng)的次級(jí)鹽的作用原理與前面討論的相似。例如，在NaH2PO4-Na2HPO4溶液中存在著離解平衡：HPO2-4 是抗酸成分，通過(guò)平衡移能對(duì)抗外加酸的影響。H2PO2-4 是抗堿成分，通過(guò)平衡右移能對(duì)抗外加堿的影響。弱堿及其對(duì)應(yīng)鹽的緩沖作用原理，例如，NH3-NH4CL（即 NH3-NH+4）溶液中， NH3 能對(duì)抗外加酸的影響是抗酸成分，NH+4 能對(duì)抗外加堿的影響是抗堿成分。前者通過(guò)下述平衡向右移動(dòng)而抗酸，后者通過(guò)平衡向左移動(dòng)而抗堿，從而使溶液的PH 值穩(wěn)定。二、緩沖溶液PH的計(jì)算（一）亨德森方程式在緩沖溶液例如HOAc NaOAc 溶液中

23、，有以下的離解平衡：等式兩邊各取負(fù)對(duì)數(shù)，則即HOAc 的離解度比較小， 由于溶液中大量的OAc-對(duì) HOAc所產(chǎn)生的同離子效應(yīng)，使 HOAc的離解度變得更小。因此上式中的HOAc可以看作等于HOAc 的總濃度 共軛酸 （即緩沖溶液中共軛酸的濃度） 。同時(shí)，在溶液中NaOAc 全部離解，可以認(rèn)為溶液中OAc-等于 NaOAc的總濃度 共軛堿 （即配制的緩沖溶液中共軛堿的濃度） 。將 共軛酸 和 共軛堿 代入上式，則得.；（ 3-11)上式稱(chēng)為亨德森 -哈塞爾巴赫方程式，簡(jiǎn)稱(chēng)為亨德森（ Henderson ）方程式。它表明緩沖溶液的PH 值決定于共軛酸的離解常數(shù)Ka 和組成緩沖溶液的共軛堿與共軛酸

24、濃度的比值。對(duì)于一定的共軛酸，PKa 為定值，所以緩沖溶液的PH 就決定于兩者濃度的比值即緩沖比。當(dāng)緩沖溶液加水稀釋時(shí)，由于共軛堿和共軛酸的濃度受到同等程度的稀釋?zhuān)彌_比是不變的；在一定的稀釋度范圍內(nèi)，緩沖溶液的PH 值實(shí)際上也幾乎不變。式 (3-11)中的濃度項(xiàng)指的是混合溶液中共軛酸堿的濃度,而不是混合前的濃度.若混合前共軛酸的量濃度是c 酸 ,體積是 V 酸 ,共軛堿的量濃度是c 堿 ,體積是 V 堿 ,則式 (3-11)可改寫(xiě)成：（ 3-12）若兩種溶液的量濃度相等，則（ 3-13）若是等體積的兩溶液相混合，則（ 3-14）以上幾種形式都稱(chēng)為亨德森方程式，可用以計(jì)算各種組成類(lèi)型緩沖溶液的

25、PH 近似值。當(dāng)用于弱酸及其對(duì)應(yīng)的鹽組成的緩沖溶液的PH 值時(shí)， PKa 即弱酸的離解常數(shù)負(fù)對(duì)數(shù)（見(jiàn)書(shū)后附表）， 共軛堿 即 弱酸鹽 。當(dāng)用于多元弱酸的酸式鹽及其對(duì)應(yīng)的次級(jí)鹽組成緩沖溶液的 PH 值時(shí)，共軛酸即酸式鹽， pKa 即該酸式鹽負(fù)離子的離解常數(shù)的負(fù)對(duì)數(shù)，共軛堿即該酸式鹽的次級(jí)鹽。例如， NaHCO3Na2CO3 緩沖溶液的 PH 值：（ 3-15）式中 PKa即 H2CO3的 PKa2。同樣， NaH2PO4 Na2HPO4 緩沖溶液的PH 值：（ 3-16）式中 PKa為 H3PO4 的 PKa2。弱堿和它的共軛酸緩沖溶液的PH 值也可根據(jù)式（3-11 ）計(jì)算。（二）緩沖溶液PH

26、值計(jì)算舉例例 5 0.1mol.L-1 的 HOAc500mL 與 0.2mol.L-1 的 NaOAc250mL 配成緩沖溶液，計(jì)算溶液的 pH 值。解：把所給條件代入式（ 3-11），由書(shū)后附表查得 HOAc 的 pKa=4.75，則得：例 6 將 0.3mol.L-1HOAc 溶液 10mL 與 0.1mol.L-1NaOH 溶液 10mL 混合后制成緩沖溶液，試計(jì)算這個(gè)溶液的 pH 值（ 2.5時(shí)， HOAc 時(shí) pKa=4.75)。從反應(yīng)看出HOAc有 1/3 被 OH-中和，生成OAc-和 H2O，溶液的總體積為20mL。.；例 7 H2PO2-4 已知的 pKa=7.21，求濃度

27、為 0.100mol.L-1 、 pH7.40 的磷酸鹽緩沖溶液的緩沖比以及共軛堿 HPO2-4 和共軛酸 H2PO2-4 的濃度。解：設(shè) H2PO2-4為mol.-L1,因緩沖溶液的總濃度（共軛酸濃度+共軛堿濃度）為已c=0.100mol.L-1, 故 H2PO2-4=（ 0.100-）mol.L-1根據(jù)式（ 3-11）或式（ 3-14）：緩沖比為 =0.061,HPO2-4=0.061mol.L-10.100- =0.100-0.061=0.039, H2PO2-4=0.039mol.L-1三、緩沖容量與緩沖范圍（一）緩沖容量緩沖能力的強(qiáng)弱，可用緩沖容量表示。緩沖容量也叫緩沖值或緩沖指數(shù)。

28、如圖 3-1 所示，對(duì)任何一種緩沖溶液的每一個(gè)PH 值，都有其相應(yīng)的緩沖量。緩沖容量實(shí)際上是一個(gè)微分比，可定義為：使1 升緩沖溶液的PH 值增高很小一個(gè)數(shù)值dPH 時(shí)，需加入的強(qiáng)堿物質(zhì)的量為db，則 db 與 dPH 之比值叫緩沖容量，用數(shù)學(xué)式表示為=db/dPH緩沖mol ·L 1·PH 1。如總濃度（即共軛酸與共軛堿濃度之和）為0.100mol L· 1PH4.45 的HOAc-NaOAc 緩沖溶液 (即醋酸緩沖溶液)的緩沖容量為0.051(mol L·1·PH 1)。圖 3-1 醋酸緩沖溶液在不同緩沖比時(shí)的緩沖容量在實(shí)際工作中，我們可以通

29、過(guò)測(cè)量加入強(qiáng)堿的增量b（或加入強(qiáng)酸，相對(duì)于減少?gòu)?qiáng)堿量-b），同時(shí)測(cè)量相應(yīng)的PH 值的增量PH（或加入強(qiáng)酸，PH 減小， -PH），從兩者比值求得 。因此緩沖容量在數(shù)值上等于使1 毫升緩沖溶液的PH 值改變 1 個(gè)單位時(shí)所必須加入的強(qiáng)堿或強(qiáng)酸的物質(zhì)的量（通常單位用毫摩）。（ 3-17）加入堿 b以后，溶液PH值增大，加入酸以后（相當(dāng)于減去b），溶液 PH 值減小，所以 總是正值。（二）影響緩沖容量的因素緩沖容量的大小與緩沖溶液的緩沖比和總濃度有關(guān)。設(shè)m 和 n 分別為緩沖比中共軛酸和共軛堿的數(shù)值，即共軛堿 ： 共軛酸 =n： m， c 總為總濃度，用下式可計(jì)算緩沖容量：或 =2.30 ×

30、;共軛酸 ×共軛堿 / c 總 (3-18)從式 (3-18) 及圖3-1 可以看出 ,緩沖溶液的緩沖容量取決于緩沖溶液的總濃度及緩沖比.可得出如下結(jié)論：1當(dāng)緩沖溶液的緩沖比一定時(shí)，溶液的PH 值也一定。緩沖溶液的緩沖容量取決于緩沖溶液的總濃度和緩沖比的比值。2當(dāng)緩沖溶液的PH 值一定時(shí)，即緩沖比垢比值一定時(shí)，緩沖溶液的總濃度越大，則加入少量強(qiáng)酸或強(qiáng)堿所引起緩沖比的比值變化越小，PH 改變?cè)叫。?緩沖容量就越大。圖 3-1表示兩種總濃度都一定的醋酸緩沖溶液的 分別隨緩沖比和PH 改變的情況?？倽舛葹?；0.1mol L·1 和 0.05 mol L· 1 的醋酸緩

31、沖溶液,當(dāng)緩沖比為1:1 時(shí)，PH 為 4.75，分別為 0.0575和 0.0288（ mol·L 1·PH1），總濃度大的溶液緩沖容量較大。從式（ 3-18）也可見(jiàn)，當(dāng)緩沖比一定即 m 和 n 的數(shù)值一定時(shí)， 與緩沖溶液的總濃度成正比。 總濃度一般在 0.05-0.20mol L·1 范圍內(nèi)。3當(dāng)緩沖溶液的總濃度一定時(shí)，它的緩沖容量以緩沖比等于1（即 共軛堿 = 共軛酸 ）時(shí)為最大。 這時(shí)溶液的PH=PKa。當(dāng)溶液的緩沖比與1 偏離愈遠(yuǎn)， 則 PH 值與 PKa的偏差也隨著增大，溶液的緩沖容量也隨著減小。當(dāng)溶液的緩沖比大于10/1 或小于 1/10 時(shí)，則溶液

32、的緩沖容量極小，一般認(rèn)為沒(méi)有緩沖能力。從圖3-1 看出，對(duì)總濃度一定的緩沖溶液來(lái)說(shuō)，當(dāng)緩沖比愈接近于1： 1，緩沖容量愈大；當(dāng)緩沖比等于1： 1，即緩沖溶液的PH 值等于PKa時(shí)，緩沖容量達(dá)極大值（極大）。當(dāng) m=n=1 ，式（ 3-18）成為極大 =2.30 ×1/2×1/2×極大 =0.575 極大（ 3-19）4由足夠濃度的共軛酸堿對(duì)組成的溶液，只能在一定的PH 值范圍內(nèi)發(fā)揮有效的緩沖作用。這個(gè)能發(fā)揮有效緩沖作用的PH 范圍，叫緩沖范圍。當(dāng)緩沖比為1/10 時(shí)， PH=PKa-1；當(dāng)緩沖比為 10/1 時(shí)， PH=PKa+1。故緩沖范圍 PH 值大致在 PK

33、a-1至 PKa+1約兩個(gè) PH單位范圍內(nèi)，即在PH= PKa± 1的近似范圍內(nèi)，才能表現(xiàn)出緩沖作用。而且同一溶液在不同的PH值時(shí)，緩沖容量也不相同。從圖3-1，緩沖超出此范圍時(shí)，值很?。?0.01），已無(wú)緩沖作用。5不同緩沖對(duì)所組成的緩沖溶液，由于共軛酸的PKa 值不同，因此它們的緩沖范圍也各不相同（表3-6）。例 8 將 0.20mol.L-1NaOH 溶液 0.15mL 加入 10mLpH 值為 4.73 的緩沖溶液中，緩站溶液的 pH 值變?yōu)?4.78，試求此緩沖溶液的緩沖容量。解：每毫升緩沖溶液中加入NaOH 的毫摩爾數(shù)b=0.20*0.15 /10pH=4.78-4.73

34、表 3 6幾種常用緩沖溶液中共軛酸的PKa及緩沖范圍緩沖溶液的組成共軛酸的 PKa 緩沖范 圍H2C8H4O4（ 鄰 苯 二 甲 酸 ） -NaOH( 即H2C8H4O-4-HC8H4O-4) 2.89(PKa1) 2.2 4.0KHC8H4O4( )- NaOH(鄰苯二甲酸氫鉀)（即 HC8C4O-4-C8H4O2-4) 5.41(PKa2) 4.05.8 HOAc-NaOH(即 HOAc-OAc-) 4.75 3.7 5.6 KH2PO4-Na2HPO4 7.21(PKa2) 5.8 8.0 Htris+-Tris三（羥甲基）氨基甲烷 -HCL 8.21 7.1 8.9 H3BO3- NaOH(即 H3BO3-H2BO-3) 9.14(PKa1) 8.0 10.0NaHCO3-Na2CO3(即 HCO-3-CO2-3) 10.25(PKa2) 9.2 11.0例 9 （ 1）求 0.100mol.L-1 醋酸緩沖溶液的緩沖容量極大值； （ 2）已知醋酸的 pK=4.75，求 0.100mol.L-1pH4.45 的醋酸緩沖溶液的緩沖容量。解：（1 ）當(dāng)緩沖溶液的緩沖比為1：1，即m=1 和 n=1 時(shí)，緩沖容量達(dá)