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离解度的计算公式?
时间:2024-12-23 18:29:00
答案

1、离解度,就是弱电解质电离的程度,一般会用α (阿尔法)表示,=已经电离的/原来的。

若是一元弱酸HA,HA <=> H+ + A-,α =[H+]/c,c就是原来的酸的浓度,[H+]就是溶液中的H+的浓度。

2、当满足ca/Ka>=400时,c(H+)=根号(Ka*ca)成立。(由此得到公式中第二个等号成立)

公式为:离解度=c(H+)/ca=根号(Ka/ca)

这是一个经过近似后的计算式,只适用于一元弱酸或者一元弱碱,我们可以从头开始推导:

HA <=> H+ + A-

弱酸可以电离出H+,

这里有第一个近似--------水也可以极微弱的电离出H+,但是和HA相比,H2O的电离受到了抑制,使得H2O电离出的H+几乎可以忽略不计,所以,就认为H+只来自HA的电离

HA <=> H+ + A-

c

cα-----------cα-----cα

c(1-α)--------cα------cα

Ka=(cα)^2/c(1-α)

若要实实在在的计算,就是解一元二次方程式,求α了,所以就有了第二个近似---------当ca/Ka>=400时,这里的ca就是酸的起始浓度,即酸有一定的浓度,但是Ka又较小,这个时候,1-α约等于1,所以得到,Ka=(cα)^2/c,即,α=根号(Ka/c)

即,离解度α=c(H+)/ca=根号(Ka/ca),此处的ca即酸的起始浓度

注意,你后面问的问题中,明显跟题中的:“离解度=c(H+)/ca*100%=((1.76*10^-5)/0.10)”不相等,注意到没有,看漏了一个根号,前面没有根号,后面的计算有根号。

这个计算式同样适用于一元弱碱。

3、有道例题没看懂

例题:0.20mol/L的HAc溶液,加入等体积0.20mol/L的NaAc溶液。计算pH和HAc离解度。

书中:查表:HAc的Ka=1.76*10^-5,pKa=4.75

等体积混合,浓度冲稀一倍ca=cb=0.10mol/L-----------因为是等浓度等体积混合,所以浓度都减半

pH=pKa-lg(ca/cb)=4.75-lg(0.10/0.10)=4.75-------这是缓冲溶液的pH计算公式

离解度=c(H+)/ca*100%=((1.76*10^-5)/0.10)*100%=0.018%

注意,这是一个缓冲溶液,不是单一的酸溶液,所以HAc的电离是受到NaAc盐的影响的,就不能用后一个近似的式子计算了,只能用它原来的定义计算,即[H+]/c,可以认为溶液中的[H+]就是来自HAc的电离,所以,代入数据=(10^-4.75)/0.1=0.0178%

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