关于溶液中的离子浓度的计算 1. 酸碱平衡 精确计算氢离子浓度公式的推导: 对于一元弱酸溶液,存在以下两个平衡 2 O HA ++?电离常数 = + ? (? ) ( ) ++ ?水的离子积常数 =c( +)*c(?) 氢离子的总数是这两部分的总和,我们可以直接计算每一部分的氢离子相加即得总氢离子数,计算如 下: c( +)= ( ? ) + ? ( ) (? ) 在这一个公式中,(?)和(? )是难以计算的,而且由于两个平衡处在同一个溶液中,这两个平衡将 共用同一个氢离子浓度,他们的数值和部分氢离子浓度相等的关系虽然存在,但是已经无法显现。已 经失去,故这样是难以计算出来的。观察到在每一个平衡中都有一个量的浓度和氢离子浓度相等,故 可以用他们代换计算,如下: c( +)= (?)+ (?) = ( + ) + ? ( ) ( + ) 上式中的氢离子浓度正是总氢离子浓度,这种算法刚好利用了两个平衡共用同一个氢离子浓度的特点, 将独立平衡的相等关系(c( +)= (? )+ (?))和溶液混合之后的统一计算结合在一起,很好地处理 了问题。 最后得到:c( + )= + ? () ( + ) 然后以 -c( + )+ =c(HA)代换式中的的(),就可以的到关于氢离子浓度的一元三次方程。 这对于很多人来说是一个头疼的问题,所以又有了近似计算。 近似式的推导: 在不考虑水的电离的情况下, = + ? (? ) 2 ( + ) ( ) = ( ) ? ( + ) = 2 ( + ) ,整理可得一元二次方程 2 (+)+ ( +) ? =0, 这种情况没有考虑水的电离,不考虑水的电离的条件是 ≥20 在以上的基础上在一步近似就是,如果 (+) ? ,则认为 ? ( +)≈ ,就可以得到 c( +)= 这种情况是认为该酸的电离十分微弱,判断标准是 是否大于 380,如果大于 380,则证明浓度是 占上风的,可以利用最简式计算。