共轭酸碱对

化学术语

质子理论阐述，能给出质子的分子或离子是酸，能接受质子的分子或离子是碱，酸给出质子转变为相应的碱，碱接受质子转变为相应的酸，这种因质子得失而相互转变的一对酸碱称为共轭酸碱对。

酸碱质子理论

根据布朗斯特德和劳莱的酸碱质子理论，认为酸是能给出质子的物质，碱是能接受质子的物质。酸失去质子，变成该酸的共轭碱碱得到质子后变成该碱的共轭酸，有这种关系的酸碱称共轭酸碱对。根据酸碱的质子理论，酸或碱可以是中性分子，也可以是阳离子或阴离子。既有酸的性质又有碱的性质的物质称为两性物质，同理，具有酸的性质又有碱的性质的溶剂为两性溶剂。酸或碱的失去质子或得到质子总是在某种溶剂中进行的，而两性溶剂分子之间本身就能发生质子的转移反应，即质子自递作用。

共轭酸碱对

共轭酸碱对是一对以质子得失关系联系起来的酸和碱。根据酸碱质子理论，酸和碱总是对应存在，酸给出质子变成其共轭碱，而碱得到质子变成其相应的共轭酸，这种关系叫共轭关系。如醋酸(HAc)和醋酸根(Ac)、氨 (NH3)和铵离子(NH4)等均为共轭酸碱对。在分析化学中，这种共轭体系常被作为酸碱缓冲体系，即保持分析溶液为一定的pH值，不受外界少量的酸或碱的加入以及溶液稀释的影响。

在缓冲溶液中

与电离理论最大的不同在于，质子理论里面只有酸碱的概念，而没有盐的概念。因此，在缓冲溶液中，缓冲对即为一对共轭酸碱对。实际上应用共轭酸碱对的概念，缓冲溶液可以只分成两类，即弱酸及其共轭碱和弱碱及其共轭酸两类。此外，在高浓度的强酸强碱溶液中，由于或的浓度本来就很高，外加少量酸或碱不会对溶液的酸度产生太大的影响，在这种情况下，强酸强碱也是缓冲溶液，它们主要是高酸度（pH<2）和高碱度(pH>12)时的缓冲溶液。

共轭酸碱对在缓冲原理中的应用

以HB—B—缓冲溶液体系为例，HB和的起始浓度很大，体系中存在共轭酸HB和它的共轭碱。根据酸碱反应的原则，不难知道，如果向此溶液中加入少量强酸时，溶液中的共轭碱可以接受，生成HB，从而抵抗对pH的影响。如果向此溶液中加入少量强碱时，溶液中的共轭酸HB可以接受，生成，从而抵抗对pH的影响。因为共轭酸碱对的存在，所以可以抵抗少量外加酸碱，从而保持缓冲溶液的pH值基本不变。

共轭酸碱对在缓冲溶液pH值计算公式中的应用

以质子理论来看，由共轭酸和共轭碱组成的缓冲溶液是最普遍和最典型的，应用共轭酸碱对的概念，我们可得到公式：

进而通过就算可知：

该式也可以表示为：

其中，pKa是共轭酸的酸常数。用计算式可以计算共轭酸及其共轭碱组成的缓冲溶液质子浓度（pH）。

共轭酸碱对在缓冲范围表述中的应用

理论研究表明，缓冲溶液超出（弱酸及其共轭碱，或者弱酸及其对应的盐)或者 (弱碱及其共轭酸，或者弱碱及其及其对应的盐)就不再具有缓冲能力。应用共轭酸碱对的概念，缓冲范围可以仅仅以或表示，示例见表二。

共轭酸碱对在缓冲对选择中的应用

实际工作中需要制备某一pH值的缓冲溶液时，可按下列步骤进行：

按照电离理论，选择一种缓冲对，使其中弱酸（或弱碱）的pKa(或pKb)与所需要的pH（或pOH）相等或相近，如pKa或(pKb)与所需要的pH（或pOH）值不完全相等时，则按所要求的pH（或pOH）值，利用缓冲方程式，计算出所需的弱酸（或弱碱）和盐的浓度比。按照质子理论，仅仅将“盐”换成“共轭碱”（或“共轭酸”）而已。

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