缓冲溶液的缓冲原理怎么解释

缓冲原理：假设缓冲溶液里含有弱酸HA以及它的共轭碱  。在溶液里发生的质子反应为：

水合氢离子的浓度取决于弱酸与其共轭碱的浓度比。当加入少量强碱时，酸被中和，导致了氢氧根离子在溶液中很少累积，从而  的浓度增加，  的浓度减少。可以看到，虽然加入了强碱，但是溶液里的氢氧根离子变化很少。

同时，浓度较大，相对的变化小，两者比值几乎无变化，因此根据公式，水合氢离子的浓度变化很小。加入弱酸则是同样的道理。由于在大浓度基数上的微小变化不会改变比值，也因此维持了体系内氢离子和氢氧根离子浓度的平衡。

扩展资料：

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。

参考资料：百度百科-缓冲溶液

缓冲溶液的缓冲原理：它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。

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。

扩展资料

缓冲溶液的应用：

分析测试中，在络合滴定和分光光度法等许多反应里都要求溶液的pH值保持在一个范围内，以保证指示剂的变色和显色剂的显色等，这些条件都是通过加入一定量的缓冲溶液达到的，所以缓冲溶液是分析测试中经常需要的一种试剂。

采用电位滴定法测定外加酸或碱对不同配比同一种缓冲溶液的滴定曲线，不仅有助于理解缓溶液及缓冲容量的概念而且对分析测试中正确选缓冲溶液的配制方法及用量具有指导意义。

参考资料来源：百度百科-缓冲溶液

　　由弱酸HA及其盐NaA所组成的缓冲溶液对酸的缓冲作用，是由于溶液中存在足够量的碱A-的缘故。当向这种溶液中加入一定量的强酸时，H+离子基本上被A-离子消耗，所以溶液的pH值几乎不变；当加入一定量强碱时，溶液中存在的弱酸HA消耗OH-离子而阻碍pH的变化。
　　在缓冲溶液中加入少量强酸或强碱，其溶液pH值变化不大，但若加入酸，碱的量多时，缓冲溶液就失去了它的缓冲作用。这说明它的缓冲能力是有一定限度的。
　　缓冲溶液的缓冲能力与组成缓冲溶液的组分浓度有关。0.1mol·L-1HAc和0.1mol· L-1NaAc组成的缓冲溶液，比0.01mol·L-1HAc和0.01mol·L-1NaAc的缓冲溶液缓冲能力大。关于这一点通过计算便可证实。但缓冲溶液组分的浓度不能太大，否则，不能忽视离子间的作用。
　　组成缓冲溶液的两组分的比值不为1∶1时，缓冲作用减小，缓冲能力降低，当c（盐）/c（酸）为1∶1时△pH最小，缓冲能力大。不论对于酸或碱都有较大的缓冲作用。缓冲溶液的pH值可用下式计算：
　　此时缓冲能力大。缓冲组分的比值离1∶1愈远，缓冲能力愈小，甚至不能起缓冲作用。对于任何缓冲体系，存在有效缓冲范围，这个范围大致在pKaφ（或pKbφ）两侧各一个pH单位之内。
　　弱酸及其盐（弱酸及其共轭碱）体系pH=pKaφ±1
　　弱碱及其盐（弱碱及其共轭酸）体系pOH=pKbφ±1
　　例如HAc的pKaφ为4.76，所以用HAc和NaAc适宜于配制pH为3.76～5.76的缓冲溶液，在这个范围内有较大的缓冲作用。配制pH=4.76的缓冲溶液时缓冲能力最大，此时（c（HAc）/c（NaAc）=1。

　　制备

　　为了配制一定pH的缓冲溶液，首先选定一个弱酸，它的pKaφ尽可能接近所需配制的缓冲溶液的pH值，然后计算酸与碱的浓度比，根据此浓度比便可配制所需缓冲溶液。
　　以上主要以弱酸及其盐组成的缓冲溶液为例说明它的作用原理、pH计算和配制方法。对于弱碱及其盐组成的缓冲溶液可采用相同的方法。
　　缓冲溶液在物质分离和成分分析等方面应用广泛，如鉴定Mg2+ 离子时，可用下面的反应：
　　白色磷酸铵镁沉淀溶于酸，故反应需在碱性溶液中进行，但碱性太强，可能生成白色Mg（OH）2沉淀，所以反应的pH值需控制在一定范围内，因此利用NH3·H2O和NH4Cl组成的缓冲溶液，保持溶液的pH值条件下，进行上述反应。
　　常用缓冲液配制
　　枸橼酸-磷酸氢二钠
　　甲液:取枸橼酸21g或无水枸橼酸19.2g,加水使溶解成1000ml，置冰箱内保存。
　　乙液：取磷酸氢二钠71.63g，加水使溶解成1000ml。
　　取上述甲液61.45ml与乙液38.55ml，混合，摇匀，即得。
　　氨－氯化铵缓冲液
　　取氯化铵1.07g，加水使溶解成100ml， 再加稀氨溶液(1→30)调节pH值至8.0，即得。
　　氨－氯化铵缓冲液
　　取氯化铵5.4g，加水20ml溶解后，加浓氨溶液35ml，再加水稀释至100ml，即得。
　　醋酸－醋酸钠缓冲液
　　取无水醋酸钠20g，加水300ml溶解后,加溴酚蓝指示液1ml及冰醋酸60～80ml，至溶液从蓝色转变为纯绿色，再加水稀释至1000ml，即得。
　　醋酸－醋酸钠缓冲液
　　取醋酸钠18g,加冰醋酸9.8ml,再加水稀释至1000ml，即得。
　　醋酸－醋酸钠缓冲液
　　取醋酸钠54.6g，加1mol/L醋酸溶液20ml溶解后，加水稀释至500ml，即得。
　　醋酸－醋酸铵缓冲液
　　取醋酸铵7.7g，加水50ml溶解后，加冰醋酸6ml与适量的水使成100ml，即得。
　　醋酸－醋酸铵缓冲液
　　取醋酸铵77g，加水约200ml使溶解，加冰醋酸57ml,再加水至1000ml，即得。
　　醋酸－醋酸铵缓冲液
　　取醋酸铵100g，加水300ml使溶解，加冰醋酸7ml,摇匀，即得。
　　磷酸盐缓冲液
　　取0.2mol/L磷酸二氢钾溶液250ml,加0.2mol/L氢氧化钠溶液118ml，用水稀释至1000ml，即得。

　　当往某些溶液中加入一定量的酸和碱时，有阻碍溶液pH变化的作用，称为缓冲作用，这样的溶液叫做缓冲溶液。弱酸及其盐的混合溶液（如HOAc与NaOAc），弱碱及其盐的混合溶液（如NH3·H2O与NH4Cl）等都是缓冲溶液。

　　参考资料：http://baike.baidu.com/view/901429.htm