二、強(qiáng)酸弱堿鹽溶液的PH值
一元強(qiáng)酸弱堿鹽,例如NH4CL溶液中:
NH4+離子是NH3的共軛酸,它在水中電離:
或簡(jiǎn)寫(xiě)為
CL-離子不與水電離出的H+結(jié)合,它與溶液的酸堿性無(wú)關(guān)?烧J(rèn)為NH4+就是酸,與水作用放出H+而使溶液顯酸性。當(dāng)c/Ka≥500時(shí),可用式(2-3)計(jì)算。
式中,c為濃鹽酸的濃度。PH值可由[H+]計(jì)算。
多元強(qiáng)酸弱堿鹽例如(NH4)2SO4溶液中PH值的計(jì)算,與一元強(qiáng)酸弱堿鹽的PH值計(jì)算類似。
三、兩性物質(zhì)溶液的PH值
(一)多元酸酸式鹽溶液的PH值
多元酸酸式鹽中的酸式酸根離子,例如HCO-3在水溶液中的質(zhì)子轉(zhuǎn)移平衡如下:
HCO-3作為酸,根據(jù)數(shù)學(xué)推導(dǎo),當(dāng)Ka2C>20KW,且c>20Ka1時(shí),水的離解可以忽略,且兩性物質(zhì)濃度不是很稀時(shí),HCO-3溶液中[H+]的近似計(jì)算式為
(3-9)
式中Ka1和Ka2分別是碳酸的一級(jí)和二級(jí)離解常數(shù)。
對(duì)于其他酸式根離子水溶液和PH值,也可以類推得到近似公式。例如對(duì)于H2PO4溶液:
對(duì)于HPO2-4溶液
從這些近似公式可以看到,這些鹽溶液的PH值與濃度無(wú)關(guān)。
例4 計(jì)算0.10mol.L-1 NaHCO3溶液的pH值。已知H2CO3的Ka1=4.30*10-7,Ka1=5.61*10-11。
解:由符合近似條件,故可用近似公式計(jì)算。
。ǘ)、弱酸弱堿鹽溶液的PH值
NH4OAc是兩性物質(zhì)。在溶液中,
根據(jù)數(shù)學(xué)推導(dǎo),當(dāng)cKa(NH4+)>20Kw,且c〈20Ka(HOAc)時(shí),計(jì)算溶液[H+]的近似公式為:
(3-10)
設(shè)NH4OAc濃度為0.100mol.L-1,則