第二章缓冲溶液课件

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,第七节 缓冲溶液在医学中的意义,在人体内各种酶只有在一定,pH,值范围,的体液中才具有活性。在体外，细胞的培,养、组织切片和细菌的染色、血库中血液,的冷藏，某些药物配制成溶液。,pH,值也要,保持恒定。,第七节 缓冲溶液在医学中的意义 在人体内,一、血液中的缓冲系,血液中的缓冲对主要有：,血浆：,细胞：,一、血液中的缓冲系血浆：,碳酸氢盐缓冲系在血液中浓度,最高，缓冲能力最大，维持血液,正常,pH,值的作用也最重要。,碳酸氢盐缓冲系在血液中浓度,二、人体正常,pH,值的维持,人体血液的,pH,值为7.357.45。血液的,主要缓冲系统存在如下平衡,CO,2(,溶解),+,H,2,O,H,2,CO,3,H,+,+HCO,3,-,当,H,+,增加时，抗酸成分,HCO,3,-,与它结,合使上述平衡向左移动，使,H,+,不发生明显,改变。当,H,+,减少时，上述平衡向右移动，,使,H,+,不发生明显改变。,二、人体正常pH值的维持CO2(溶解)+H2O H2CO3,在红细胞内的缓冲对中，以血红蛋白,(,HHb),和氧合血红蛋白(,HHbO,2,),最为重要，,因为血液对,CO,2,的缓冲作用主要是靠它们实,现的。,例如，正常人体代谢产生的,CO,2,进入,静脉血液后，绝大部分与红细胞内的血红蛋,白离子发生下列反应：,在红细胞内的缓冲对中，以血红蛋白,CO,2,+H,2,O+HB,-,HHb+HCO,3,-,反应产生的,HCO,3,-,由血液运送至肺，并,与氧合血红蛋白作用：,HCO,3,-,+HHbO,2,HbO,2,-,+H,2,O+CO,2,总之，由于血液中多种缓冲系的,缓冲作用以及肺、肾的调节作用，正常,人血液的,pH,值才能以恒定，维持在,7.357.45之间。,CO2+H2O+HB-HHb+HCO3-,本章小节,能够抵抗外来少量强酸、强碱或,稀释，并保持其 pH 几乎不变的作用,称为缓冲作用。具有缓冲作用的溶液,为缓冲溶液。,本章小节 能够抵抗外来少量强酸、强碱或,电离平衡：在一定温度下，当弱,电解质分子电离成离子的速度与离,子又结合成分子的速度相等时，电,离过程即达到动态平衡,电离常数：电离平衡时，已电离,的各离子浓度冪次方乘积与未电离,的分子浓度的比值是一常数。,电离平衡：在一定温度下，当弱 电离常数：电离平衡,8,电离度：在一定温度下，弱电解,质在溶液中达到电离平衡时，已电,离的弱电解质分子数与电离前分子,总数的比率，用符号,a,表示。,已电离的分子数,分子总数,电离度：在一定温度下，弱电解已电离的分子数分子总数,9,同离子效应：在弱电解质溶液中，,加入一种与弱电解质含有相同离子的强电解质时，可使弱电解质的电离度降低。,同离子效应：在弱电解质溶液中，,10,盐效应:当在弱电解质溶液中加入与,弱电解质不含相同离子的强电解,质盐类时，可使弱电解质的电离度增,加，实际上，产生同离子效应的同时，,必然伴随有盐效应，但盐效应比同离,子效应小得多，当电解质浓度不大时，,盐效应可以忽略不计。,盐效应:当在弱电解质溶液中加入与,酸碱质子理论认为：,酸：凡能给出质子（,H,+,）,的物质。,碱：凡能接受质子的物质。,我们把仅相差1个质子的一对酸、碱称为共轭酸碱对。,酸碱质子理论认为：,12,酸越强，它的共轭碱就越弱；酸越,弱，它的共轭碱就越强。两性物质：,既可以给出质子，也能够接受质子的,物质。,酸碱反应的实质是质子的传递，酸,碱反应是两对共轭酸碱对共同作用的,结果。,酸越强，它的共轭碱就越弱；酸越,反应方向：总是由较强的酸或是较强的碱,作用向着生成较弱的酸或较弱,的碱的方向进行。,：水的离子积常数。,在一定温度下，纯水中,H,3,O,+,离子的平衡浓度与,OH,-,离子的平衡浓度的乘积为一定值（室温下一般为 ）,此关系也适用于任何水溶液。,反应方向：总是由较强的酸或是较强的碱 ：水的离子积常数。,共轭酸碱对中的弱酸的,K,a,，,与其共轭碱的,K,b,的乘积等于,K,w,一元弱酸，弱碱溶液的,pH,值计算,一元弱酸溶液 的最简计算公,式，满足的两个条件是，,和 。其计算误差 。,共轭酸碱对中的弱酸的Ka，一元弱酸，弱碱溶液的pH,一元弱碱溶液 的最简公式:,能够抵抗外来少量强酸、强碱或,稀释，并保持其,pH,几乎不变的作用,称为缓冲作用。具有缓冲作用的溶液,为缓冲溶液。,一元弱碱溶液 的最简公式:能够抵抗,缓冲溶液是由足够浓度的共轭酸碱对组,成，其中共轭酸为抗碱成分，共轭碱为抗酸,成分。当加入少量强酸或强碱时，抗酸成分,和抗碱成分通过弱酸或弱碱的解离平衡移动,来稳定溶液的,pH,缓冲溶液,pH,的计算式为：,缓冲溶液是由足够浓度的共轭酸碱对组,缓冲容量,是衡量一个缓冲溶液缓冲能,力大小的尺度，它取决于缓冲溶液的总浓度,和缓冲比。当缓冲比相同时，缓冲比愈接近,1，缓冲容量愈大。当缓冲比等于 1 时，,缓冲容量,最大，当缓冲比相同时，缓冲对,的总浓度愈大，缓冲容量也愈大。,缓冲容量是衡量一个缓冲溶液缓冲能,缓冲溶液的理论缓冲范围为,pKa1。,缓冲溶液的配制可按表配制，也可采用,弱酸(碱)+共轭碱(酸)、弱酸(过量),+强碱或弱碱(过量)+强酸配制。,缓冲溶液的理论缓冲范围为pKa1。,配制一定,pH,值的缓冲溶液，应按下列,原则和步骤进行：,（1）选择适当的缓冲对，使所选缓冲,对中共轭酸的,pKa,与欲配制的缓冲溶液,的,pH,值尽可能相等或接近，偏离的数值,不应超过缓冲溶液的缓冲范围。,配制一定pH值的缓冲溶液，应按下列,（2）要有一定的总浓度，,一般在0.05,molL,-1,0.20,molL,-1,之间较宜，,其相应的,值在0.010.1之间,。,（3）为了使缓冲溶液具有较大的缓冲容量，应,尽量使缓冲比接近于1。实际工作，常常使用相,同浓度的共轭酸、碱溶液配制。用缓冲公式计算,所需同浓度的共轭酸、碱体积混合配置的溶液的,pH,值与实验测得的,pH,只是稍有差异的。如果实,验要求严格，需用,pH,计进行校正。,（2）要有一定的总浓度，,人体血液是一个缓冲溶液，存在多种,缓冲对。其中最为重要的是,HCO,3,-,-H,2,CO,3,，,它在血液中的浓度最高，缓冲能力最大，在维持血液正常,pH(7.357.45),过程中发挥着重要的作用。,人体血液是一个缓冲溶液，存在多种,