可水解盐类pH值的计算 |
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一元强碱弱酸盐
在水溶液中, H + H^+ H+与 O H − OH^- OH−始终保持电离平衡,其离子积为一个常数: K w = [ H + ] [ O H − ] = 1 0 − 14 K_w=[H^+][OH^-]=10^{-14} Kw=[H+][OH−]=10−14 一元弱酸HA存在如下电离平衡: H A ⇌ H + + A − ; K a 1 = [ H + ] [ A − ] [ H A ] HA \rightleftharpoons H^++A^- \,;\qquad \qquad K_{a1}=\frac{[H^+][A^-]}{[HA]} HA⇌H++A−;Ka1=[HA][H+][A−] 强碱弱酸盐KA水解会结合水中的氢离子,使得水溶液呈碱性,其电离方程式如下: A − + H 2 O ⇌ H A + O H − A^-+H_2O \rightleftharpoons HA+OH^- A−+H2O⇌HA+OH− 其电离平衡常数: K 1 = [ H A ] [ O H − ] [ A − ] = [ H A ] [ O H − ] [ H + ] [ A − ] [ H + ] = K w K a 1 (1) K_1=\frac{[HA][OH^-]}{[A^-]}=\frac{[HA][OH^-][H^+]}{[A^-][H^+]}=\frac{K_w}{K_{a1}} \tag{1} K1=[A−][HA][OH−]=[A−][H+][HA][OH−][H+]=Ka1Kw(1) 设在1L强碱弱酸盐KA的溶液中,溶质摩尔质量为 c m o l c\,{\rm mol} cmol,参与水解反应的溶质为 x m o l x \,{\rm mol} xmol,那么: [ O H − ] = x , [ H A ] = x , [ A − ] = c − x [OH^-]=x,[HA]=x,[A^-]=c-x [OH−]=x,[HA]=x,[A−]=c−x 由电离平衡常数有: x 2 = K 1 ( c − x ) x^2=K_1(c-x) x2=K1(c−x) 求解上面的方程得到: x = K 1 2 + 4 K 1 c − K 1 2 = 1 2 ( K 1 c + 4 − K 1 c ) K 1 c (2) x=\frac{\sqrt{K_{1}^2+4K_{1}c}-K_{1}}{2}=\frac{1}{2}\left(\sqrt{\frac{K_{1}}{c}+4}-\sqrt{\frac{K_{1}}{c}}\right)\sqrt{K_{1}c} \tag{2} x=2K12+4K1c −K1=21(cK1+4 −cK1 )K1c (2) 当 K 1 < < c K_{1} |
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