溶液的酸度对许多化学反应都有着重要的影响,溶液的ph值控制在特定范围内,反应才能发生。要保持化学反应溶液的ph值在一定范围内,就必须依靠缓冲溶液。
(一) 缓冲溶液的组成
按组分不同,缓冲溶液可分为三类:(1)由弱的共轭酸碱对组成的体系,如hac-ac-,nh4-nh3,h2co3-hco3-,h2po4--hpo42-,(ch2)6n4h-(ch2)6n4等。以上共轭酸碱对又称为缓冲对,不同的缓冲对对应不同的ph值。根据需要的ph值范围选择适当的缓冲体系。(2)强酸或强碱溶液。由于其酸度或碱度较高,外加少量酸、碱或稀释时溶液ph值的相对改变不大。(3)弱酸弱碱盐。
以上三种缓冲溶液中以共轭酸碱对组成的体系使用*多,本节将重点讨论**类。
(二) 缓冲原理
为什么缓冲溶液具有缓冲作用呢?以hac-naac缓冲溶液为例,hac水溶液存在如下平衡:
hac h ac-
加入的naac由于同离子效应,抑制了hac电离,溶液中h 浓度相对较低。
当往此缓冲体系中加入少量强酸hcl,h 浓度增大,破坏了原来的平衡,平衡将向左移动,h 与ac-结合成hac,溶液中h的量基本保持不变。
当加入少量强碱naoh时,加入的oh-与溶液中h 结合生成水,使h 浓度降低,破坏了原来的平衡条件,平衡向右移动,补充了h的消耗,使h 浓度保持基本不变,ph值几乎不变。
应该说明的是:当外界加入大量强酸、强碱,起缓冲作用的物质消耗尽时,缓冲作用消失。所以缓冲溶液的缓冲能力是有限的。
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