形象一些说,就是你中有我,我中有你。
也就是说,无论在可溶性的碳酸盐、还是碳酸氢盐,甚或是两者的混合溶液中,CO32-离子、HCO3-离子、H2CO3分子,这三者在一定程度上都是共存的。而作为一个“碳酸氢根离子的检验方法”,其基本的功能应该就是,能判定出某个体系中有无HCO3-离子。试问,这个所谓的“碳酸氢根离子检验法”,能判定出碳酸钠溶液中是否含有HCO3-离子吗?
如果不能,它是没有资格被称为“碳酸氢根离子检验法”的。
其实,对于其他的多元酸及其可溶性盐,如H3PO4、NaH2PO4、Na2HPO4、Na3PO4溶液,人们也没有去考虑,要就不同的阴离子分别给出各自的“检验方法”。因为,它们也会在一定程度上共存,还可能随溶液浓度不同,而有离子相互间比例不同的变化。但是,它都有PO43-离子这样一个共同的不变的部分。
直白一些说,对于这种始终要混在一起的离子(如CO32-离子与HCO3-离子),是无法用定性的方法将两者加以区分的。
三、对溶液中CO32-离子与HCO3-离子多少的一个定量讨论
严格一些说,讨论溶液中CO32-离子与HCO3-离子的量,这是一个属于定量分析范畴的问题。且这个“一定量”及“比例”,可以用分布分数精确地刻画出来。这就是如下的几个公式:
其中,δ0代表的是CO32-离子的分布分数,δ1代表的是HCO3-离子的分布分数。
各物种间的相互间关系,可以通过溶液中的实际[H+],而精准地描述出来。
也就是说,无论是可溶性的碳酸盐、还是碳酸氢盐,还是两者的混合溶液,只要知道了溶液中的[H+],就可以知道其中上述这几个物种的百分含量。将各分布分数乘以溶液中该物质的分析浓度,那就是该离子的平衡浓度了。
即便如此,这几个公式反映出的也只是某一溶液组成的复杂性。它并不能直接告诉我们,该物质的化学组成到底是什么。
不难设想出来,一个是碳酸钠溶液、一个是碳酸氢钠溶液,只要将前者稀释到与后者相同的pH值,它们就会有同样的[CO32-]/[HCO3-]比值。
分布分数反映的是这些物质的共性。要想解决碳酸氢钠与碳酸钠溶液的区分问题,还是要从特性上去寻找。
四、两溶液pH值的不同
碳酸氢钠作为两性物质溶液,而碳酸钠作为质子碱(强碱弱酸盐),在通常浓度的情况下,两者的[H+]计算公式不同,计