酸碱缓冲溶液的计算及配制
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酸碱缓冲溶液的计算及配制
酸碱缓冲溶液是化学分析和仪器分析中应用最为广泛的试剂溶液之一。虽然任何分析方法和标
准
中都有缓冲溶液的配制方法，但实际工作中（包括科研实验中）根据
< br>PH
值要求，因地制宜地配制某种
缓冲溶液，仍然具有很
实用的意义。附件是本人最近编写的“酸碱缓冲溶液计算”软件中的一部分，侧
重于：指
定
PH
值、溶液总浓度和总体积，用弱酸（或强酸弱碱盐）的浓
溶液或固体、弱碱（或强碱弱
酸盐）的浓溶液或固体来混合配制缓冲溶液的用量计算（计
算称取的质量、量取的溶液体积）
。
一、软件界面及用法演示
此
Flash
包含在附件中，也可以在软件的“操作演示”中弹出。界
面如下
打开软件后，请及时在
PH
、
PKa
、
C(
总
)
、
V(
总
)
四个文本框中输入数据，它
们分别对应于
（
1<
/p>
）要配制的
PH
值（如醋酸缓冲溶液，配
成
PH5.0
（
2
）弱酸或共轭酸的酸离解常数的负对数
如醋酸为
4.74
，氨缓冲体系，
可以查到氨的碱离解常数
PKb<
/p>
＝
4.74
，则共轭
酸铵根的
PKa
＝
14.00-4
.74
＝
9.26
，都可以查表得到。
（
3
）
缓冲溶液的总浓度
（混合液中共轭
酸碱的浓度和，
例如：
0.10MHAc+0.15M
NaAc
，则总浓度为
0.25M
，当然，一类情况是给定总浓度，不给各自的浓度）
（
4
）缓冲溶液的总体积（最终配成的体积）
下部分的四个绿色框是计算后自动填充的数据，右上角的绿色框也是自动生
成
的共轭酸碱的摩尔比。
中间的
M(<
/p>
弱酸
)
为弱酸的式量，
< br>M(
弱碱
)
为弱碱的式量，这七
个框的数据都是自
动填充的。
你要做的工作就是：要计算弱酸固体，就单击“计算酸
m”，会
弹出提示和
输入框，根据提示，你输入对应的式量即可，同理，要计算弱酸的体积，就单
击
“计算酸
V”，在弹出的提示和输入框中输入浓度值即可，弱
酸的固体或溶液也
如此炮制，剩下的计算和填充由软件来完成。
温馨提示：
我在软件中设置了
一个定时器，
每
5
秒钟检查一次你的<
/p>
PH
、
PKa
、
C(
总
)
、<
/p>
V(
总
)
是否都
输入了数据，
如果没有输入完全，
就会自动弹出一个提示框，<
/p>
告知请你输入（因为软件等着计算呢），如果你还没有来得及输入它就弹出来，
你只要按下“确定”，在它退出后，你再输入数据，再弹出来时，你再按下“确
定”，继续输入数据，输完四个数据，它就不再弹出！
虽然它的弹出有点“讨厌”，不过，你就不会忘记该做的工作了
。
酸碱的质量或体积都计算
出来后，
你可以按下“配制清单”，
会呈现一张没
有格式的配制清单：总体积是多少，要称多少什么？要量多少什么？
如果上面的介绍还不清楚的话，你可以单击软件界面左
下部的“操作演
示”，看看动画，下面是动画演示：
二、几种缓冲溶液配制实例（供练习）
1
、
PH
＝
5
，醋酸
-
醋酸钠，总浓度
0.5
，总体积
5
00ml
（
PKa
＝
< br>4.74
）
方法一：醋酸溶液
+
醋酸钠固体，按“计算酸<
/p>
V”和“计算碱
m”
方法二：醋酸溶液
+
醋酸钠溶液，按“计算酸
V”和“计算碱
V”<
/p>
注：醋酸钠为共轭碱（按质子理论划分）
2
、
PH
＝
10
，氨水
-
< br>氯化铵，总浓度
0.5
，总体积
1000ml
（
PKa
＝
9.26
）
方法一：氨水溶液
+
氧化铵固体，按“计算
酸
m”和“计算碱
V”
方法二：氨水溶液
+
氧化铵溶液，按“计算酸
V”和“计算碱
V”<
/p>
三、配制时的失误提醒
使用两种溶液混合来配制缓冲溶液时，
如果单个的原溶液浓度太小，
可能要
达到总摩尔数相等时的混合溶液体积会超过规定的数据，
即总浓度太低，这时，
软件会自动提醒你，用浓溶液或固体来配制。
四、软件安装
软件可解压到任何目录下使用，
直接运行文件夹中的可执行文件即可打开计
算界面，不必安装。
五、软件预告
缓冲溶液的各类计算已经编制好一个综合软件，有近<
/p>
20
种计算类型，帮助
文件还没写，先看
看界面，提提意见吧：
打开软件后，请及时在
PH
、
PKa
、<
/p>
C(
总
)
、
V(
总
)
四个文本
框中输入数据，它
们分别对应于
（
1
）要配制的
PH
值（如醋酸缓冲溶液，配成
PH5.0
（
2
）弱酸或共轭酸的酸离解常数的负对数
如醋酸为
4.74
，氨缓冲体系，
< br>可以查到氨的碱离解常数
PKb
＝
4.74
，则共轭
酸铵根的
PKa<
/p>
＝
14.00-4.74
＝
9.26
，都可以查表得到。
（
3
）
缓冲溶液的总浓度
（混合液中共轭酸碱的浓度和，
例如：
0.10MHAc+0.15M
NaAc
，则总浓度为
0.25M
，当然，一类
情况是给定总浓度，不给各自的浓度）
（
4
）缓冲溶液的总体积（最终配成的体积）
下部分的四个绿色框是计算后自动填
充的数据，右上角的绿色框也是自动生
成的共轭酸碱的摩尔比。
中间的
M(
弱酸
)
为弱酸的式量，
M(
弱碱
)
为弱碱的式量，这七个框的数据都是自
动填充
的。
你要做的工作就是：要
计算弱酸固体，就单击“计算酸
m”，会弹出提示和
输入框，根
据提示，你输入对应的式量即可，同理，要计算弱酸的体积，就单击
“计算酸
V”，在弹出的提示和输入框中输入浓度值即可，弱酸的固体或溶液也
如此
炮制，剩下的计算和填充由软件来完成。
温馨提示：
我在软件中设置了一个定时器，
每
5
秒钟检查一次你的
PH
< br>、
PKa
、
C(
总
)
、
V(
< br>总
)
是否都输入了数据，
如果没
有输入完全，
就会自动弹出一个提示框，
告知请你输入（因为软
件等着计算呢），如果你还没有来得及输入它就弹出来，
你只要按下“确定”，在它退出
后，你再输入数据，再弹出来时，你再按下“确
定”，继续输入数据，输完四个数据，它
就不再弹出！
虽然它的弹出
有点“讨厌”，不过，你就不会忘记该做的工作了
。
酸碱的质量或体积都计算出来后，
你可以按下“配制清单”，
会呈现一张没
有格式的配制清单
：总体积是多少，要称多少什么？要量多少什么？
<
/p>
如果上面的介绍还不清楚的话，你可以单击软件界面左下部的“操作演
示”，看看动画，下面是动画演示：
二、几种缓冲溶液配制实例（供练习）
1
、
PH
＝
5
，醋酸
-
醋酸钠，总浓度
0.5
，总体积
5
00ml
（
PKa
＝
< br>4.74
）
方法一：醋酸溶液
+
醋酸钠固体，按“计算酸<
/p>
V”和“计算碱
m”
方法二：醋酸溶液
+
醋酸钠溶液，按“计算酸
V”和“计算碱
V”<
/p>
注：醋酸钠为共轭碱（按质子理论划分）
2
、
PH
＝
10
，氨水
-
< br>氯化铵，总浓度
0.5
，总体积
1000ml
（
PKa
＝
9.26
）
方法一：氨水溶液
+
氧化铵固体，按“计算
酸
m”和“计算碱
V”
方法二：氨水溶液
+
氧化铵溶液，按“计算酸
V”和“计算碱
V”<
/p>
三、配制时的失误提醒
使用两种溶液混合来配制缓冲溶液时，
如果单个的原溶液浓度太小，
可能要
达到总摩尔数相等时的混合溶液体积会超过规定的数据，
即总浓度太低，这时，
软件会自动提醒你，用浓溶液或固体来配制。
四、软件安装
软件可解压到任何目录下使用，
直接运行文件夹中的可执行文件即可打开计
算界面，不必安装。
五、软件预告
缓冲溶液的各类计算已经编制好一个综合软件，有近<
/p>
20
种计算类型，帮助
文件还没写，先看
看界面，提提意见吧：