弱酸电离常数和电离度测定方法的改进

在很多无机化学和基础化学实验讲义中,弱酸的电离度和电离常数的测定,都是使用pH计,测定几个不同浓度的弱酸溶液的pH,以酸碱滴定法测定弱酸的初始浓度,根据α=[H~+]/c_HA和K_α=cα~2/(1-α)公式求各浓度下的电离度和电离常数,操作麻烦,误差较大,且受弱酸强度的限制.有人提出通过测定弱酸及其盐构成的缓冲比为1的缓冲溶液的pH求PK_a,但配制1:1的缓冲溶液较难.有人提出作滴定曲线法求pK_a,方法较准确,但实验点太多,操作麻烦.综合以上方法,我们提出了一种不必知道弱酸及所用强碱的准确浓度,只要测定五次pH就可较准确地求出弱酸的电离常数和电离度的方法,仪器简单只需酸度计、滴定管、烧杯等,操作方便,且不受弱酸强度的限制.     

数学方法推导一元弱酸溶液氢离子浓度的近似公式及适用条件

近似计算一元弱酸HA溶液的氢离子浓度[H+]（相对误差在±5%以内）是分析化学工作者需要掌握的方法。利用严谨的数学方法,获得了各类近似公式的使用条件和浓度适用范围。例如,从近似式[H+]AV1=1/2（-Ka+√Ka2+4cKa+4c）出发,推导出了计算氢离子浓度的其他2个近似公式：（1）c越小,[H+]AV1越趋向c。计算表明,当满足c≤1/19Ka和c≥5.0×10-7 mol/L时,弱酸HA就可作强酸处理,此时得到近似式[H+]AV4=c,这极大简化了弱酸溶液氢离子浓度的计算。（2）c越大,[H+]AV1越接近√cKa。当满足c≥105Ka和cKa≥10Kw时,弱酸溶液氢离子浓度可按最简式[H+]AV2=√cKa计算。还解释了c≥105Ka和c≤1/19Ka时所包含的物理意义。需要强调的是,本文首次给出了各近似式的浓度适用范围,比如忽略水的解离时,除了满足cKa≥10Kw,还必须要求c≥6.0×10-6 mol/L。     

一元弱酸弱碱盐溶液中氢离子浓度的计算问题

无机化学中，关于弱酸弱碱盐溶液中氢离子浓度的计算公式，是以NH4Ac为例推导的，其公式为[1]:推导此公式的前提条件是Ka=kb，所以计算Ka与Kb相差不大的弱酸弱碱盐溶液中氢离子的浓度，无疑是可以的。如NH4AC：Kb=1.76×10（－5）；Kb=1．774×10（－5）。那么，对于Ka与Kb相差较大的弱酸弱碱盐，如NH4CN：Ka=4.93×10（－10）；Kb=1．774×10（－5），能否用此公式计算氢离子浓度呢？本文就此问题作如下讨论。一、计算一元弱酸弱碱盐溶液中氢离子浓度的精确公式以一元弱酸铵盐为例进行推导。设分子式为NH4A，在溶液中同时有NH4＋…     

光度法测定有机试剂逐级电离常数及摩尔吸光系数的一种优化计算方法

用光度法测定有机试剂的电离常数及摩尔吸光系数虽然已有数种方法可用,但对于相邻两级电离常数差别较小的二元或多元弱酸,在处理实验数据时往往存在数学模型或数值计算方面的困难。有的方法实际上是近似方法。还没有一种适用于各种情况下     

使用稀释定律的条件和范围

使用稀释定律的条件和范围季凤仙，李善评（山东工业大学数理系济南２５００１４）弱电解质在不太稀的溶液中，电离度、浓度与其电离常数之间存在下述关系：当α很小时，上式可近似表示为：以上两式对应的电离度表达式分别是：其中，（２）式表示浓度越小，即溶液越稀，电...     

偶氮胂Ⅲ的电喷雾质谱行为

采用电喷雾质谱法研究了偶氮胂Ⅲ离子化过程. 结果发现,偶氮胂Ⅲ易于在电喷雾电离过程中通过去质子化作用形成带有单电荷或双电荷负离子. 考察了酸度和醋酸根等离子对偶氮胂Ⅲ电喷雾电离的影响. 结果表明,偶氮胂Ⅲ在弱酸性条件下有利于形成负离子. 提出了偶氮胂Ⅲ在电喷雾电离源中通过去质子化作用形成负离子的可能机理,并用串联质谱法研究了所形成不同价态离子的裂解规律. 结果表明,电喷雾串联质谱法能方便快捷地研究偶氮胂Ⅲ的电离行为和所形成不同价态离子的性质,其检测限达0.74×10 -15 g.     

估算一元弱酸溶液pH的近似式及约束条件

利用一元二次方程估算一元弱酸溶液的[H+]是化学分析工作者经常采用的方法。酸的离解常数Ka和浓度c的数值相对大小和其乘积cKa是获得各种近似式的关键因素。本文通过实例计算归纳出了如下结论:(1)当c Ka≥10Kw时,可忽略水的离解,则[H~+]=1/2(-K_a+(K_a~2+4_cK_a)(1/2)),并首次指出了c Ka≥10Kw判据的边界条件为c≥6×10~(-6)mol·L~(-1);(2)当Ka≥19c时,弱酸可做强酸处理,通常情况下有[H+]=c,对较强弱酸的稀溶液,该近似式有重要应用价值;(3)当满足c≥105Ka时,可忽略弱酸的离解,即认为[HA]≈c,则[H~+]=(K_w+cK_a)(1/2)。实际上,c≥6×10~(-6)mol·L~(-1)的弱酸溶液,都可用近似式获得令人满意的pH计算结果。     

水-乙醇混合溶剂中弱酸电离的溶剂效应

本文用LKB2277Bioactivity monitor微量流动热量计测定卤代乙酸. 脂肪酸在水-乙醇混合溶剂中的标准电离焓,计算了热力学函数.结合文献数据,计算各酸根离子从水迁移到混合溶剂的迁移自由能,并讨论溶剂效应对弱酸电离的影响1.     

运用手持技术测定甲基橙的电离常数Ka

利用吸光光度法,基于朗伯比尔定律,联合使用手持技术仪器中的pH传感器和色度计,测定了甲基橙的电离常数Ka.实验装置简单、操作方便、所得结果准确,有利于学生理解电离平衡的实质和电离常数的意义.     

快原子轰击和电喷雾电离质谱表征烷基苯磺酸盐

用负离子化快原子轰击（ＦＡＢ）和电喷雾电离（ＥＳＩ）质谱并结合碰撞活化解离（ＣＡＤ）质谱方法对烷基苯磺酸盐（ＡＢＳ）进行鉴定。试样在负离子电喷雾电离（ＥＳＩ）过程中不产生碎片峰,但是在ＦＡＢ过程中产生许多碎片、比较这些谱图,就可以区别碎片峰和分子离子峰。线性或支化烷基苯磺酸盐的结构与相对含量可以在离子ＥＳＩ／ＣＡＤ－ＭＳ方法中得到。负离子ＥＳＩ－ＭＳ是快速、有效和可靠的鉴定ＡＢＳ的方法。     

Detection of Radical Adducts with Small Molecular Weights by Matrix-Assisted Laser Desorption/Ionization with Fourier Transform Mass Spectrometry

As an alternative method, matrix-assisted laser desorption/ionization with Fourier transform mass spectrometry （MALDI-FTMS） has been successfully used to detect and identify free radical adducts with small molecular weights of hydroxyl and 2-cyano-2-propyl radicals trapped with 5,5-dimethylpyrroline N-oxide （DMPO）. The detection and identification by MS/MS experiments using sustained offresonance irradiation collision-induced dissociation （SORI-CID） of [（DMPO＋·OH-·H）＋H^＋] （m/z 130.0868） and [DMPO＋2 ·CH（CH3）2CN＋H^＋] （m/z 250.1917） have demonstrated that MALDI-FTMS could be an effective method for detection and identification of free radical adducts. Other radical adducts have been also detected and identified. The approach of MALDI-FTMS is simple, fast, and sensitive which has potential for high-throughput analysis.     

关于稀释定律的一点补充

对于弱酸或弱碱,溶液的电离度与其浓度平方根成反比,即浓度越稀,电离度越大,这个关系式叫作稀释定律,可表示为α=(K/C)~(1/2)。从上式可以看出,当无限稀释时,C→0,则α→∞。很明显,这一结论是不合理的。这说明稀释定律的关系式是有条件的,当无限稀释时,该关系式已不再适用。本文对极稀溶液中一元、二元弱酸电离度的关系式进行了推导。根据所得的新关系式可发现,在无限     

基于滴定突跃的计算探讨多元弱酸分步滴定的准确条件

多元弱酸分步滴定的准确条件一直是酸碱滴定中的一个教学难点。基于分布分数的分析指出了当前分析化学教材中有关探讨磷酸分步滴定的某些错误结论,并在此基础上,通过滴定突跃大小的计算,对多元弱酸分步滴定的准确条件进行了探讨分析。结果表明：若人眼判断滴定终点时有±0.2pH的不确定性时,滴定误差控制在0.5%,强碱滴定多元弱酸时,分步滴定的准确条件是：Kai/Ka(i+1)≥105.0;cKai≥10-8.7。     

氧化还原反应中2个重要关系式用于求算非氧化还原反应平衡常数的方法讨论

电化学中的KƟ-EƟ关系式和φ-φƟ关系式是分别求算原电池氧化还原反应平衡常数和氧化还原电对电极电势的重要公式。实际上,这2个公式也可以用来求解非氧化还原反应的平衡常数。以实例的形式讨论了这一思想的根据、方法,及其在求算水电离常数、弱酸或弱碱电离常数、难溶性电解质溶度积常数和配离子形成常数等方面的应用。     

配体结构对三元混配配合物分子内芳环堆积作用的影响

用ｐＨ电位滴定法测定了含１，１０－邻菲咯啉（Ｐｈｅｎ）和羧酸（ＣＡ）配体的三元混配配合物Ｐｄ（Ｐｈｅｎ）（ＣＡ）＋体系的稳定常数，比较和讨论了各种三元混配物之间的稳定性差异。实验结果表明：在三元混配物Ｐｄ（Ｐｈｅｎ）（ＰＣＡ）＋中（ＰＣＡ，苯基羧酸）存在分子内芳环堆积作用，堆积程度依赖于苯基和配位的羧酸根之间的亚甲基数目，最适宜堆积的苯基羧酸是２－苯乙酸和３－苯丙酸。     

二(碲酸根)合铜(Ⅲ)酸根氧化乙二醇独甲醚的动力学及机理

在２３－３９℃区间内用分光光度法在碱性介质中研究了二（碲酸根）合铜（Ⅲ）酸根离子氧化乙二醇独甲醚的动力学及机理。实验结果表明反应对二（碲酸根）合铜（Ⅲ）酸根离子是准一级,对乙二醇独甲醚是分数级。准一级速率常数ｋｏｂｓ随「ＴｅＯ＾２－４」的增大而减小,随「ＯＨ＾－」在一定范围内的增加ｋｏｂｓ增加,「ＯＨ」＾－继续增加ｋｏｂｓ趋于常数,且发现有负盐效应。根据实验结果提出了一种含有前期快平衡的反应机理,据此导出了一个能解释全部实验事实的速率方程,并求出速控步的速率常数及２５℃时的活化参数。     

多元弱酸(碱)溶液pH的简易通用计算方法

提出了计算多元弱酸(或碱)溶液pH的新方法.该计算方法具有以下特点:限制条件简单,即多项式中某一项小于最大项的5％即可忽略该项贡献;计算过程和步骤清晰易记;通用性好,一元或多元弱酸(碱)溶液pH计算均可适用.     

钠离子取代对气相分子氢氘交换反应的影响

用质谱学方法测定分子的氢氘交换反应过程和结果是研究蛋白质分子等生物体系的分子构象,如蛋白质折叠状态的常用方法之一．本文利用线型离子阱．飞行时间质谱技术,在气相中测定了由不同个数钠离子所取代的简单多肽分子——五联丙氨酸（5Ala-nH＋nNa）．H^＋,,n=2,3,4,5的氢氘交换反应情况,得到了由不同个数钠离子取代的分子离子的氢氘交换反应速度以及交换的氢氘数量等,并研究了钠离子个数对分子氢氘交换反应的影响．结果表明,在本工作的实验条件下,钠离子的取代将影响分子离子的氢氚交换反应．当钠离子数为2时,（5Ala-2H＋2Na）．H^＋分子离子很难发生氢氘交换反应;当钠离子数增加时,对于（5Ala-3H＋3Na）．H^＋,（5Ala-4H＋4Na）．H^＋,和（5Ala-5H＋5Na）．H^＋等,分子的氢氘交换反应速度会加快．这可能是由于钠离子的取代导致了分子离子的构型以及分子的质子亲和势发生了显著的改变,因此影响它们的氢氘交换反应．此外,我们还研究了线型四极场的q值对离子氢氘交换反应的影响,发现对于某种离子,当其对应的四极场q值低于0．8时,对各种离子的交换反应速度影响不大,但当q值接近第一稳定区图的边界点,即当q接近0．908时,对某些离子的交换反应速度影响很明显．q值对离子的交换反应速度影响可以用离子的运动速度加快而导致碰撞反应能量增加来解释．     

烷基苯磺酸盐的电喷雾离子化质谱和碰撞活化解离质谱－质谱分析

用正,负电喷雾电离（ESI）并结合碰撞活化解离（CAD）质谱法对烷基苯磺酸盐（ABS）进行鉴定,无论正,负离子化过程中均不出现快原子轰击质谱常见的碎片峰,由于没有复杂碎片峰的干扰,ESI－MS对分析ABS试样大为有利,正离子ESI－MS对支化ABS鉴定的灵敏度远低于负离子ESI－MS,用CAD－MS对ESI－ME谱各主要峰进行了归属,线型与支化ABS相对含量可以用负离子ESI－MS求出,负离子化ESI－MS是快速,有效和可靠的鉴定,ABS的方法。     

关于聚酯反应动力学方程

从弱酸电离的介貭效应讨论了唐敖庆的聚酯反应动力学方程。由于在缩聚过程中介貭性貭的改变,反应体系中羧酸的电离常数K_e不可能维持恒定,因此二级半动力学方程不能确立。实验数据说明K_e确是反应程度的函数。当反应程度在0.65以上时反应体系的电导已极小。用乙二醇与己二酸聚酯化反应得到的动力学数据并不完全符合二级半动力学方程。