缓冲溶液

互联网2013-11-15

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与所有的化学平衡一样，当溶液的浓度、温度等条件改变时，弱酸、弱碱的解离平衡会发生移动。就浓度的改变来说，除用稀释的方法外，还可在弱酸、弱碱溶液中加入具有相同离子的强电解质以改变某一离子的浓度，从而引起弱酸或弱碱解离平衡的移动。例如，往 HAc 溶液中加入 NaAc ，由于 Ac ^{-} 离子浓度增大，使平衡向生成 HAc 的一方移动，结果就降低了 HAc 的解离度。又如，往 NH _{3} 水溶液中加入 NH _{4} Cl ，由于

弱酸溶液中加入该酸的共轭碱，或在弱碱的溶液中加入该碱的共轭酸时，可使这些弱酸或弱碱的解离度降低。这种现象叫做同离子效应。

这种由弱酸（或弱碱）及其共轭碱（或共轭酸）所组成的溶液具有一种很重要的性质，其 pH 值能在一定范围内不因稀释或外加的少量酸或碱而发生显著变化，即对外加的酸和碱具有缓冲的能力，故称为缓冲溶液。例如，在 HAc 和 NaAc 的混合溶液中， HAc 是弱酸，解离度较小； NaAc 是强电解质，完全解离，因而溶液中 HAc 和 Ac ^{-} 的浓度都较高。由于 Ac ^{-} 同离子效应，抑制了 HAc 的解离而使 H ^{ } 离子浓度比未加 NaAc 时要小得多。

HAc （ aq ） <img height="12" src="http://img.dxycdn.com/trademd/upload/asset/meeting/2013/11/15/A1384415963.gif" width="26" /> H ＋（ aq ）＋ Ac ^{－} （ aq ）

当往该溶液中加入少量强酸时，强酸提供的 H ^{ } 离子会与溶液中大量存在的 Ac ^{-} 离子结合形成 HAc 分子，则平衡向左移动，使溶液中 Ac ^{-} 离子浓度略有减少， HAc 浓度略有增加，但溶液中 H ^{ } 离子浓度不会有显著变化。如果加入少量强碱，强碱会与 H ^{ } 离子结合，则 HAc 解离平衡向右移动，使 HAc 浓度略有减少， Ac ^{-} 浓度略有增加， H ^{ } 离子浓度仍不会有显著变化。

可用通式来表示这种共轭酸碱之间存在的平衡：

共轭酸 <img height="12" src="http://img.dxycdn.com/trademd/upload/asset/meeting/2013/11/15/A1384415968.gif" width="26" /> H ^{ } 共轭碱

外加少量强酸，平衡向左移动，共轭碱与 H ^{ } 结合生成共轭酸；外加少量强碱，平衡向右移动，共轭酸转变成共轭碱和 H ^{ } 。其中的共轭酸（如

根据共轭酸碱之间的平衡，可得：

c （ H ^{ } ） =K _{a} · c （共轭酸）／ c （共轭碱）