6.3弱酸混合溶液 以两种弱酸混合溶液为例来讨论。设弱酸HA和B的浓度分别为c,和ca mol-L1,解 离常数分别为K和K。则质子条件为: [E]=[OH]+[A]+[B]= Kw KIA[HA]KIA [HB] H*1H*1 [H*] [H]=Kw+KH [HA]+KHB[HB] (3A) cH*] 式中[HA]FCAδA= [H*]+KHA (3B) [B]=cBδB= c[H*] (3C) [H*]+KHB 通常教科书中以[HA]≈CA、[B]≈CB来计算的。但当k和k较大、ca、ca又较小时, 这样计算误差较大,精确求解又相当复杂,而用数值逼近法较为方便。先假定[]≈CA, [B]≈c,代入(3A)式中。求出[H],然后将[H]分别代入(3B)和(3C)式中,求 出[HA]、[HB],再将HA]、[HB]代回(3A)式求出[H]2。如此循环,直到求出所需精 度的为止。 例3、计算0.10 mol-L-HF和0.20molL-HA混合溶液的pH值,已知K=6.6×10,Kc=1.8 ×105。 解:由于KCF和KCx都远大于Kw [H]=KW+KHF [HF]+KHAC [HAC]K HECHF +KHACCHAC =V6.6×104×0.10+1.8×10-3×0.20=8.34×10-3(molL-1) 将[F]1分别代入(3B)和(3C)式,求得[F]=9.27×10(molL),[HAc]≈0.20 (mol-L)。再将[HF],[HAc]1,代回(3A)式求得[H]=8.05×103(molL)。同理求 出[H]=8.04 mol L=[H]3,所以pH=2.09。 6.4两性物质溶液 以NH,HCO溶液为例来讨论。设NH,HCO,溶液的浓度为colL1,则质子条件为: [H]=[OH]+[NH]+[CO3]-[HCO] Kw Ka'[NH,']Ka2[HCO,[HCO,][H'] [H]H] H+1 Ka 6262 6.3 弱酸混合溶液 以两种弱酸混合溶液为例来讨论。设弱酸 HA 和 HB 的浓度分别为 cA和 cB mol·L-1,解 离常数分别为 KHA和 KHB。则质子条件为: [H +]=[OH -]+[A -]+[B -]= [H ] K [HB] [H ] K [HA] [H ] Kw HA HA + + + + + [H +]= Kw K [HA] K [HB] + HA + HB (3A) 式中[HA]= HA A HA [H ] K c[H ] c + = + + δ (3B) [HB]= HB B HB [H ] K c[H ] c + = + + δ (3C) 通常教科书中以[HA] A ≈ c 、[HB] B ≈ c 来计算的。但当 kHA和 kHB较大、cA、cB又较小时, 这样计算误差较大,精确求解又相当复杂,而用数值逼近法较为方便。先假定[HA] A ≈ c , [HB] B ≈ c ,代入(3A)式中。求出[H +]1,然后将[H +]1分别代入(3B)和(3C)式中,求 出[HA]1、[HB]1,再将[HA]1、[HB]1代回(3A)式求出[H +]2。如此循环,直到求出所需精 度的为止。 例 3、计算 0.10 mol·L-1HF 和 0.20 mol·L-1HAC混合溶液的 pH 值,已知 KHF=6.6×10 -4,KHAC=1.8 ×10 -5。 解:由于 KHFcHF和 KHACcHAC都远大于 Kw [H +]1= HF HAC HF HF HAC HAC Kw + K [HF] + K [HAc] ≈ K c + K c = 4 5 3 6.6 10 0.10 1.8 10 0.20 8.34 10 − − − × × + × × = × ( mol·L-1) 将[H +]1分别代入(3B)和(3C)式,求得[HF]1=9.27×10 -2(mol·L-1),[HAc] ≈ 0.20 (mol·L-1)。再将[HF]1,[HAc]1,代回(3A)式求得[H +]2=8.05×10 -3(mol·L-1)。同理求 出[H +]4=8.04 mol·L-1=[H +]3,所以 pH=2.09。 6.4 两性物质溶液 以 NH4HCO3溶液为例来讨论。设 NH4HCO3溶液的浓度为 c mol·L-1,则质子条件为: [H +]=[OH -]+[NH3]+[ 2- CO3 ]-[H2CO3] = 1 4 2 3 3 Ka [HCO ][H ] [H ] Ka [HCO ] [H ] Ka [NH ] [H ] Kw − + + − + + + + − ′ +