共軛酸鹼對

根據布朗斯特德和勞萊的酸鹼質子理論，認為酸是能給出質子的物質，鹼是能接受質子的物質。酸失去質子，變成該酸的共軛鹼鹼得到質子後變成該鹼的共軛酸，有這種關係的酸鹼稱共軛酸鹼對。根據酸鹼的質子理論，酸或鹼可以是中性分子，也可以是陽離子或陰離子。既有酸的性質又有鹼的性質的物質稱為兩性物質，同理，具有酸的性質又有鹼的性質的溶劑為兩性溶劑。酸或鹼的失去質子或得到質子總是在某種溶劑中進行的，而兩性溶劑分子之間本身就能發生質子的轉移反應，即質子自遞作用。 ^[2] 

共軛酸鹼對是一對以質子得失關係聯繫起來的酸和鹼。根據酸鹼質子理論，酸和鹼總是對應存在，酸給出質子變成其共軛鹼，而鹼得到質子變成其相應的共軛酸，這種關係叫共軛關係。如醋酸(HAc)和醋酸根(Ac)、氨 (NH₃)和銨離子(NH₄)等均為共軛酸鹼對。在分析化學中，這種共軛體系常被作為酸鹼緩衝體系，即保持分析溶液為一定的pH值，不受外界少量的酸或鹼的加入以及溶液稀釋的影響。 ^[3] 

與電離理論最大的不同在於，質子理論裏面只有酸鹼的概念，而沒有鹽的概念。因此，在緩衝溶液中，緩衝對即為一對共軛酸鹼對。實際上應用共軛酸鹼對的概念，緩衝溶液可以只分成兩類，即弱酸及其共軛鹼和弱鹼及其共軛酸兩類。此外，在高濃度的強酸強鹼溶液中，由於

或

的濃度本來就很高，外加少量酸或鹼不會對溶液的酸度產生太大的影響，在這種情況下，強酸強鹼也是緩衝溶液，它們主要是高酸度（pH<2）和高鹼度(pH>12)時的緩衝溶液。 ^[1] 

以HB—B—緩衝溶液體系為例，HB和

的起始濃度很大，體系中存在共軛酸HB和它的共軛鹼。根據酸鹼反應的原則，不難知道，如果向此溶液中加入少量強酸時，溶液中的共軛鹼可以接受

，生成HB，從而抵抗

對pH的影響。如果向此溶液中加入少量強鹼時，溶液中的共軛酸HB可以接受

，生成

，從而抵抗

對pH的影響。因為共軛酸鹼對的存在，所以可以抵抗少量外加酸鹼，從而保持緩衝溶液的pH值基本不變。 ^[1] 

以質子理論來看，由共軛酸和共軛鹼組成的緩衝溶液是最普遍和最典型的，應用共軛酸鹼對的概念，我們可得到公式：

進而通過就算可知：

該式也可以表示為：

其中，pKa是共軛酸的酸常數。用計算式可以計算共軛酸及其共軛鹼組成的緩衝溶液質子濃度（pH）。 ^[1] 

理論研究表明，緩衝溶液超出

（弱酸及其共軛鹼，或者弱酸及其對應的鹽)或者

(弱鹼及其共軛酸，或者弱鹼及其及其對應的鹽)就不再具有緩衝能力。應用共軛酸鹼對的概念，緩衝範圍可以僅僅以

或

表示，示例見表二。 ^[1] 

實際工作中需要製備某一pH值的緩衝溶液時，可按下列步驟進行：

按照電離理論，選擇一種緩衝對，使其中弱酸（或弱鹼）的pK_a(或pK_b)與所需要的pH（或pOH）相等或相近，如pK_a或(pK_b)與所需要的pH（或pOH）值不完全相等時，則按所要求的pH（或pOH）值，利用緩衝方程式，計算出所需的弱酸（或弱鹼）和鹽的濃度比。按照質子理論，僅僅將“鹽”換成“共軛鹼”（或“共軛酸”）而已。 ^[1]