同离子效应和缓冲溶液
1.同离子效应 在弱电解质溶液中加入该电解质具有的同名离子的强电解质，使该电解质电离度下降，这种现象称为同离子效应。例如，测得0.1 M CH3 COOH（HAc）溶液p H≈3，当加入少量固体NaAc时，NaAc→Na++Ac-，测得此溶液p H 约为5。HAc为弱电解质，部分电离出H+和Ac-。当加入强电解质NaAc时，在溶液中电离生成Ac-，使溶液中[Ac-]突然增大。Ac-与溶液中原有的H+结合生成HAc，使平衡向生成HAc方向移动，以建立新的动态平衡。在新的平衡状况下，溶液中[H+]显著地减少，而[HAc]相应增大，HAc的电离度减少，从而使溶液p H 由3上升至5。
要使弱电解质产生同离子效应，关键应加入含有同名离子的强电解质。当弱电解质溶液中加入含有同名离子的强电解质时，由于同离子效应的产生，使溶液中盐离子及弱电解质分子比原来大大增多，从而可增强此溶液对酸、碱的抵抗能力。
2.缓冲溶液 如在HAc-NaAc混合液中，分别加入少量强酸或强碱，其p H 几乎不变。这种能够抵抗外加少量强酸或强碱而使溶液p H 几乎不变的作用，称为缓冲作用。具有缓冲作用的溶液称缓冲溶液。
（1）缓冲溶液的组成：见表4-1。
表4-1 缓冲溶液一般构成成分
（2）缓冲作用机制：以HAc-NaAc为例
在HAc溶液中加入强电解质NaAc后，产生同离子效应，电离平衡向生成HAc方向移动。此时溶液中有大量的Ac-（主要由NaAc生成）、HAc（由于同离子效应造成）和极少量H+。①当外加少量HCl时，HCl电离出H+，H+与溶液中的Ac-结合生成HAc，使溶液p H几乎不变，故Ac-为抗酸成分。②当外加少量NaOH 时，NaOH 电离出的OH-与溶液中的H+反应生成H2 O。此时大量的HAc会电离出H++Ac-，补充因与OH-反应而消耗的H+，使溶液p H 几乎不变，故HAc为抗碱成分。(https://www.daowen.com)
HAc—NaAc缓冲溶液中，既有大量抗酸成分（NaAc或Ac-）又有大量抗碱成分（HAc），因此可抵抗外加的少量强酸或强碱，使溶液p H 几乎不变。
3.缓冲溶液p H 计算 以上述HAc-NaAc缓冲液为例。HAc为弱酸，电离度不大，溶液中加入强电解质NaAc，使溶液中[Ac-]大大增加，产生同离子效应而使HAc电离变得更小。因此可认为HAc分子接近于没有电离，故上式中[HAc]可看作弱酸的总浓度。同时，溶液中的盐NaAc全部电离，因此溶液中Ac-可认为等于NaAc的总浓度。因此有：
两边取负对数，得
将-lg Ka记作p Ka，得
根据此式可得出：①缓冲液p H 与该酸Ka及盐和酸的浓度有关。弱酸一定，但酸和盐的比例不同时，可得到不同p H。当酸和盐浓度相等时，溶液的p H 与p Ka值相同。②酸和盐浓度呈等比例增减时，溶液的p H 不变。③酸和盐浓度相等时，缓冲液的缓冲效率最高；酸和盐比例相差越大，缓冲效率越低。一般有效缓冲范围为p Ka±1范围。
例题4 1 L缓冲液中含有0.1 mol HAc和0.2 mol NaAc，试计算此溶液的p H。已知25℃时，HAc的Ka=1.76×10-5
解：
