一、強堿弱酸鹽溶液的PH值
一元強堿弱酸鹽溶液,例如 NaOAc 溶液中:
NaOAc→Na++OAc-
Na+不與水電離出的OH-結合,它與溶液的酸堿性無關。OAc-是HOAc的共軛堿,與水作用放出OH-使溶液顯堿性。
上式的平衡常數,也就是弱堿的離解常數:
表3-5 一些一元弱堿的離解常數(18-25℃)
堿 |
分子式或離子 |
Kb |
PkB | |
堿的強度增 |
二甲胺 |
(CH3)2NH |
1.18×10-3 |
2.93 |
乙胺 |
C2H5NH2 |
4.7×10-4 |
3.33 | |
氨 |
NH3 |
1.76×10-5 |
4.75 | |
硼酸根離子 |
H2BO-3 |
1.37×10-5 |
4.86 | |
次氯酸根離子 |
CLO- |
3.38×10-7 |
6.47 | |
吡啶 |
C5H5N |
1.61×10-9 |
8.79 | |
醋酸根離子 |
OAc- |
5.68×10-10 |
9.25 | |
苯胺 |
C6H5NH2 |
4.0×10-10 |
9.40 | |
氟離子 |
F- |
2.83×10-11 |
10.55 |
表3-5 列出了一些一元弱堿的離解常數。通過Kb和堿的濃度c(OAc-的濃度近似地等于鹽NaOAc的濃度),即可根據(式2-4)計算溶液中[OH-]及PH值,而不必像經典理論那樣通過鹽的水解來解釋和計算。
使用這個公式的條件是c/Kb≥500。
例3計算0.100mol.L-1naOAc溶液的 pH值。
pOH=-lg[OH-]=-lg7.54*10-6=5.12
pH=14-pOH=14-5.12=8.88
多元弱酸的強堿鹽溶液PH值的計算,與一元強堿弱酸鹽相類似。因 Kb1》Kb2 ,溶液中[OH-]主要由第一級堿式離解所產生,而第二級堿式離解產生的OH-及弱酸很少,可以忽略。計算時以Kb1代入式(2-4)中之Kb,即可算出[OH-]。例如Na2CO3溶液中
設Na2CO3的濃度為0.100mol·L-,c/Kb1=0.100/1.78×10-4>500,用式(2-4)計算
pOH=2.37
pH=14-2.37=11.63