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111 β=2.303×二×-c=×2.303c≈0.575c,并且当[HA]:[A]=1:1时最大。 224 5.3缓冲溶液的选择原则 a.缓冲溶液对测量过程应没有干扰。 b.弱酸的pK,值应尽量与所需要控制的H值一致,即H≈pK。 ℃.缓冲溶液应有足够的缓冲容量。 d.缓冲物质应廉价易得,避免污染。 6.数值通近法在酸碱计算中的应用 在酸碱溶液中,对于[H门或[OH]的计算,通常是根据一些判别式作近似计算,这种方 法介绍较多,早已被人们所共知。这种方法的最大优点是简单、明了、便于教学:不足 之处是当误差要求不同时,需要导出相应不同的判别式和计算公式。由于判别式和公式 较多,有时难以记忆。易发生混淆。本文介绍另一种近似计算一数值逼近法。这种方法 需要循环计算,不解高次方程,公式少、易记忆,易于计算机化。只要误差要求一定, 循环次数也就随之而定。计算结果的误差要求越小,即准确程度要求越高,则循环次数 就越多。但按通常的误差要求,一般只需逼近2~3次。下面将分为五种类型来讨论,精 度要求精确到小数点第二位。由于碱的计算与酸似,所以本文在此只讨论酸类的计算。 6.1一元弱酸溶液 设一元弱酸(HA)的浓度为c mol-L-!,离解常数为Ka,则质子条件为: Kw Ka[HA] [H]=[OH]+[A]上 [H]H*] [H]=Kw +Ka[HA] (1A) 式中[HA]=C6A= c[H*] (1B) [H*][Ka] 用数值逼近法是先假定H]≈c,将HA=c代入(1A)式,求出H]1.然后将H]1代入 (1B)式求出HA]1代回(1A)式求出[H2.如此重复,直到求出所需精度的值为止。 例1、计算0.10molL-1一氯乙酸溶液的pH值。己知Ka=1.4×103。 解:由于Kc>>Kw [H]i=VKw+Kc≈VK.c=V1.4×10-3×0.10≈1.18×102(molL c[H*] 将H代入(1B)式:[CHCICOOH田= [H*]+[Ka 6060 c 2.303c 0.575c 4 1 2 1 2 1 β 2.303 = × × = × ≈ ,并且当[HA]:[A ― ]=1:1 时最大。 5.3 缓冲溶液的选择原则 a.缓冲溶液对测量过程应没有干扰。 b.弱酸的 p Ka 值应尽量与所需要控制的 pH 值一致,即 pH≈p Ka 。 c.缓冲溶液应有足够的缓冲容量。 d.缓冲物质应廉价易得,避免污染。 6.数值逼近法在酸碱计算中的应用 在酸碱溶液中,对于[H+ ]或[OH- ]的计算,通常是根据一些判别式作近似计算,这种方 法介绍较多,早已被人们所共知。这种方法的最大优点是简单、明了、便于教学;不足 之处是当误差要求不同时,需要导出相应不同的判别式和计算公式。由于判别式和公式 较多,有时难以记忆。易发生混淆。本文介绍另一种近似计算—数值逼近法。这种方法 需要循环计算,不解高次方程,公式少、易记忆,易于计算机化。只要误差要求一定, 循环次数也就随之而定。计算结果的误差要求越小,即准确程度要求越高,则循环次数 就越多。但按通常的误差要求,一般只需逼近 2~3 次。下面将分为五种类型来讨论,精 度要求精确到小数点第二位。由于碱的计算与酸似,所以本文在此只讨论酸类的计算。 6.1 一元弱酸溶液 设一元弱酸(HA)的浓度为 c mol·L-1,离解常数为 Ka,则质子条件为: [H+ ]=[OH- ]+[A- ]= [H ] Ka[HA] [H ] Kw + + + [H+ ]= Kw + Ka[HA] (1A) 式中[HA]= HA cδ = [H ][Ka] c[H ] + + (1B) 用数值逼近法是先假定[H+ ] ≈ c,将[HA]=c 代入(1A)式,求出[H+ ]1,然后将[H+ ]1 代入 (1B)式求出[HA]1 代回(1A)式求出[H+ ]2,如此重复,直到求出所需精度的值为止。 例 1、 计算 0.10 mol·L-1 一氯乙酸溶液的 pH 值。已知 Ka=1.4× 10 -3 。 解:由于 K c a >>Kw [H+ ]1= Kw K c + a ≈ K c a = 1.4 10 0.10 3 × × − 2 1.18 10 − ≈ × ( mol·L-1) 将[H+ ]1代入(1B)式:[CH2ClCOOH]1= [H ] [Ka] c[H ] 1 + + +
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