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弱酸酸根不能存在於強酸溶液中嗎?

2021-12-10知識

定性的說,弱酸酸根不能大量存在於強酸溶液中。這個大量是多少,中學課本也沒具體說。對於高中階段的學習來說,知道這個知識點應該也就夠了。

下面來定量的講一下,也便於對這個知識點進行理解。我們知道對於大多數電解質來說,在水溶液中有 電離常數 這一衡量解離傾向的指標。如果該電解質是酸,我們可以將電離常數取負對數,命名為 酸度系數 pK_{a} 。強酸的酸度系數一般小於0,而弱酸大於4。好了,現在我們可以來具體算一算了。

假設有一個一元強酸HA的水溶液,其濃度為0.1M,酸度系數為0。那麽對於另一個一元弱酸HB(濃度同樣為0.1M,酸度系數為5),它的酸根濃度能有多少呢?

先算一下此時溶液中的氫離子濃度是多少。由

1=\frac{[H^{+}]\times [H^{+}]}{0.1-[H^{+}]} 可以得到,氫離子濃度大概為0.09M。

再來算,此時弱酸酸根離子 B^{-} 的濃度。由

10^{-5}=\frac{[H^{+}]\times [B^{-}]}{0.1-[B^{-}]} 可以得到,弱酸酸根離子 B^{-} 的濃度大概為 10^{-5} M。

在單獨的弱酸HB水溶液中,弱酸酸根離子 B^{-} 的濃度應該為 10^{-3} M。因為這個濃度並不高的強酸HA的存在,弱酸酸根離子 B^{-} 的濃度下降到了原來的百分之一,只有萬分之一的弱酸分子形成了酸根離子。這就是為什麽我們說, 弱酸酸根不能大量存在於強酸溶液中

當然,你也可以看出,到底多少弱酸酸根離子能夠存在,不但跟兩個酸各自的酸度系數有關,還跟它們各自的濃度有關。假設前述強酸HA和弱酸HB的濃度都降到0.01M,弱酸酸根離子的濃度是上升還是下降?弱酸電離程度是上升還是下降?留作作業。

以上。