酸碱溶液氢离子浓度计算公式的使用条件

计算酸碱溶液氢离子浓度各种近似公式的应用界限,近年国内外已发表了有关这类问题的探讨文章[1]-[6]。但较为繁杂,不易在教学和实际应用中参考。     

基于电荷平衡的溶液氢离子浓度方程和溶液pH的精确计算

提出了基于电荷平衡的溶液氢离子浓度方程及其方程数值解的溶液pH计算通用方法。解决了一些常见酸碱溶液和复杂酸碱平衡体系的溶液pH计算。     

一元弱酸溶液氢离子浓度近似计算的课程新设计

通常情况下,一元弱酸HA溶液氢离子浓度可按近似式■估算。不同于现有教科书,本文以新的方式导出上述公式,并用数学方法推导出了[H~+]_(AV1)和[H~+]_(AV2)近似式的使用条件。(1)溶液中[H~+][OH-]时,可忽略水的离解,此时可用[H~+]_(AV1)估算溶液pH。[H~+]_(AV1)与氢离子准确浓度[H~+]T相对误差不大于±5%时,需要满足两条件c6.0×10~(-6)mol·L~(-1)和c K_a≥10K_w;(2)用[H~+]_(AV2)估算溶液pH的条件为[H~+]■[OH-]和[HA]≈c,即同时忽略水的离解和忽略HA的离解。[H~+]_(AV2)与[H~+]T相对误差不大于±5%时,要求满足c K_a≥10K_w和c≥105K_a。本文首次用数学方法推导出c K_a≥10K_w或c≥105K_a等条件,与现教科书有关内容比较,具有判据严谨、边界条件清晰、学生容易理解等优点,对提高教学效果具有积极意义。     

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。     

多元弱酸氢离子浓度计算条件的比较

在大学化学教学中,多元弱酸溶液氢离子浓度计算条件在不同的教材中有不同的版本,这给教师和学生的教与学都带来了困惑。由氢离子浓度计算的最简式所要求的相对误差确定了多元弱酸氢离子浓度计算允许的相对误差,通过讨论可忽略二级酸解离产生的氢离子浓度所需的一级和二级酸常数的比值条件,选出了具有相对通用性的计算条件和一种更具普遍适用性的计算策略。     

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＋…     

用MATLAB简化溶液氢离子浓度计算的教学内容

溶液氢离子浓度计算涉及大量公式及繁杂的使用条件,是公认的教学重点和学习难点。将分布分数代入质子条件式即得关于氢离子浓度的一元高次方程,可用MATLAB方便地求解。因此,只要会写质子条件式就能迅速得到氢离子浓度,从而摆脱大量公式的烦扰,便于学生将精力更有效地集中于分析化学主体知识的学习。     

有关一元弱酸溶液中[H＋]的求算

当求算浓度为C-元弱酸HA溶液中[H^ ]时，除极弱较稀酸液外，通常忽略水的电离，得求解[H^ ]的近似式     

一元弱酸（碱）溶液稀释过程中离子浓度非平均变化结果的研究

一、引言稀释定律是现行无机化学教科书所介绍的重要定律之一,它较好的表达了一元弱酸(碱)的电离度随着弱电解质溶液的稀释而增大这一事实。然而,由于诸多因素的影响,稀释时电离度的增大并不等于其离子浓度的增大。那     

质子平衡方程各组分浓度动态图与碳酸氢钠溶液pH计算

NaHCO₃水溶液的质子平衡方程为：[H₂CO₃]+[H⁺]=[OH^-]+[CO■]。随溶液浓度c的变化,H₂CO₃,H⁺,OH^-和CO■的相对含量也会发生变化。提出并绘制了质子平衡方程中各组分浓度随溶液浓度c变化的动态图。从动态图上,可以直观地观察到哪些组分是主要组分,哪些组分是次要组分,哪些组分相对含量可以忽略不计,从而得到不同浓度区间溶液的不同pH近似式。对动态图的研究,不仅可以发现新的pH近似式,还可以帮助正确解读pH近似式的物理意义。值得强调的是,动态图对溶液中存在的各类质子转移平衡也能提供全新的认识。较浓溶液中,质子转移平衡■占据支配地位。9.1×10^-6 mol·L^-1稀溶液中,反应■^-占据支配地位。     

关于一元弱酸盐及弱酸溶液几个问题的系统论证

系统论证了等物质的量浓度或等pH的一元弱酸盐或一元弱酸溶液, 在加水稀释或加强酸过程中溶液pH变化情况与相应K之间的关系, 最终得出一个简单而统一的结论。     

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。     

一元强碱滴定混合一元弱酸的林邦滴定曲线方程及pHsp的计算

用物料平衡式MBE、质子条件式PBE、副反应系数和条件稳定常数等知识,推导出一元强碱滴定混合一元弱酸溶液的林邦滴定曲线方程并用其推导出第一、第二化学计量点pHsp1和pHsp2的计算公式.     

HA─A－溶液混和体系质子条件浅析

ＨＡ─Ａ~－溶液混和体系质子条件浅析周振太（新乡师范专科学校化学系河南４５３０００）ＨＡ－Ａ－混和体系的质子条件，在教科书和文献中出现了两种不同的写法。一种写法为：另一种写法为：那么，究竟哪一种写法正确呢？第一种写法见高师统编教材《分析化学》一书［１?..     

缓冲溶液pH计算公式的推导

酸碱缓冲溶液在分析化学中的应用是多方面的 ,因此酸碱缓冲溶液 ｐＨ的计算是分析化学中必不可少的一个内容。目前 ,高师院校的分析化学多采用华中师范大学等校编的《分析化学》(第 2版 ) ,笔者在几年的教学中 ,发现该教材在缓冲溶液 ｐＨ计算的公式推导中存在疏漏。为此 ,在比较其他教材中该章节的内容后 ,从酸碱平衡最本质的内容ＰＢＥ出发 ,提出一种新的缓冲溶液ｐＨ计算公式推导方法。1　华中师范大学版教材中的问题[1]　　以一元弱酸及其共轭碱体系进行讨论 ,设弱酸ＨＡ浓度为ｃａ,共轭碱ＮａＡ浓度为ｃｂ。将ＨＡ Ａ-体系以Ｈ2 Ｏ作媒…     

CurTiPot软件在溶液酸度计算中的应用

介绍了CurTiPot软件的pH计算器功能。CurTiPot是近年来使用最为广泛的溶液酸度计算方面的软件。使用者既不需要掌握专门的计算机语言,也不需要在使用中掌握和录入很长的计算公式。CurTiPot软件的pH计算器功能可实现各种溶液体系pH的准确、快速计算,为溶液酸度计算的教学和学习提供了一个新的辅助工具。该软件可免费下载,不经安装就可在MS Excel环境下运行。     

一元弱酸(碱)溶液稀释过程中离子浓度递变幅度的相对非均等性

对一元弱酸（碱）溶液稀释过程中各种离子浓度递变幅度的相对非均等进行研究,推出了离子浓度递变幅度的大小次序排列及其相关概念,这一研究,有助于从整体上把握离子浓度递变规律,为正确判断离子浓度的变化结果提供了理论依据。     

关于质子条件式的书写

给出了一个在酸碱质子理论体系中,书写任意类型酸碱体系质子条件式的完整而且清楚的步骤。     

一元强碱滴定一元弱酸溶液的林邦滴定曲线方程及其应用

以林邦副反应思想为基础,用质子条件式PBE、物料平衡式MBE、滴定分数和条件稳定常数等知识推导出一元强碱滴定一元弱酸溶液的林邦滴定曲线方程,并用滴定曲线方程讨论了滴定开始至化学计量点时任意一点p H的计算。