运用一元二次方程计算溶液的pH值
2012-09-25王亚玲苟如虎唐致卉刘伯渠卢新生
大庆师范学院学报 2012年6期
王亚玲,苟如虎,唐致卉,刘伯渠,卢新生
(甘肃民族师范学院 化学与生命科学系,甘肃 合作 747000)
0 引言
溶液pH值的计算是分析化学和无机化学重点难点之一[1-6],酸碱溶液中计算H+浓度是个复杂的问题,电荷平衡CBE是酸碱平衡处理的基本依据[2,6],是计算H+的关键。虽然不同条件下H+浓度的计算存在差异,但基本都可以按照这样的解题思路来求解,即利用CBE得到与H+浓度有关的表达式,用c、Ka、Kw等已知的浓度和常数等量替换式中除H+浓度以外的各项,将CBE处理为含H+浓度的一元二次方程,再根据具体条件和情况进行近似求解。为此,可把常见的十六种溶液pH值的计算归纳为一个一元二次方程进行求解。
1 原理推导(依据为质子平衡)







根据以上方法,还可得到二元强酸,一元弱酸和一元弱酸,一元弱碱和一元弱碱。
2 一元二次方程的归纳
对以上推理结果进行归纳分类,具体见下表1。

表1 一元二次方程中m和n取值一览表
3 公式的规律
认真分析表1,发现一元二次方程的m和n取值具有以下特点(见图1):
1)m的取值只看酸碱的强弱;n的取值要看酸碱强弱、几元弱酸碱、电离和溶液的组成;n中的K1和K2可以一样,C1和C2也可以一样。
2)强酸或强碱,不存在K,m里一定有C无K;弱酸或弱碱,一定存在K,m里一定有K无C;有弱有强,m里一定有K和C;弱弱混合,m为0。
3)一元强酸或强碱,不存在K,n里只有一项;一元弱酸或多元弱酸、一元弱碱或多元弱碱、一元弱酸强碱盐和一元弱碱强酸盐,只有K1,n里只有两项CK1+Kw;二元强酸,电离是1∶2的关系,n里有两项一样的2CKa和Kw;……
登录APP查看全文
