定性的说,弱酸酸根不能大量存在于强酸溶液中。这个大量是多少,中学课本也没具体说。对于高中阶段的学习来说,知道这个知识点应该也就够了。
下面来定量的讲一下,也便于对这个知识点进行理解。我们知道对于大多数电解质来说,在水溶液中有 电离常数 这一衡量解离倾向的指标。如果该电解质是酸,我们可以将电离常数取负对数,命名为 酸度系数 pK_{a} 。强酸的酸度系数一般小于0,而弱酸大于4。好了,现在我们可以来具体算一算了。
假设有一个一元强酸HA的水溶液,其浓度为0.1M,酸度系数为0。那么对于另一个一元弱酸HB(浓度同样为0.1M,酸度系数为5),它的酸根浓度能有多少呢?
先算一下此时溶液中的氢离子浓度是多少。由
1=\frac{[H^{+}]\times [H^{+}]}{0.1-[H^{+}]} 可以得到,氢离子浓度大概为0.09M。
再来算,此时弱酸酸根离子 B^{-} 的浓度。由
10^{-5}=\frac{[H^{+}]\times [B^{-}]}{0.1-[B^{-}]} 可以得到,弱酸酸根离子 B^{-} 的浓度大概为 10^{-5} M。
在单独的弱酸HB水溶液中,弱酸酸根离子 B^{-} 的浓度应该为 10^{-3} M。因为这个浓度并不高的强酸HA的存在,弱酸酸根离子 B^{-} 的浓度下降到了原来的百分之一,只有万分之一的弱酸分子形成了酸根离子。这就是为什么我们说, 弱酸酸根不能大量存在于强酸溶液中 。
当然,你也可以看出,到底多少弱酸酸根离子能够存在,不但跟两个酸各自的酸度系数有关,还跟它们各自的浓度有关。假设前述强酸HA和弱酸HB的浓度都降到0.01M,弱酸酸根离子的浓度是上升还是下降?弱酸电离程度是上升还是下降?留作作业。
以上。