关于溶液中的离子浓度的计算

关于溶液中的离子浓度的计算关于溶液中的离子浓度的计算1. 酸碱平衡精确计算氢离子浓度公式的推导：对于一元弱酸溶液，存在以下两个平衡 HA+ 电离常数 =⇔𝐻+𝐴‒𝐾𝑎𝑐(𝐻+)∗ 𝑐(𝐴‒)𝑐(𝐻𝐴)O + 水的离子积常数=c(*c(𝐻2⇔𝐻+𝑂𝐻‒𝐾𝑤𝐻+)𝑂𝐻‒)氢离子的总数是这两部分的总和，我们可以直接计算每一部分的氢离子相加即得总氢离子数，计算如 下：c(=+𝐻+)𝐾𝑤c( 𝑂𝐻‒)𝐾𝑎∗ 𝑐(𝐻𝐴)𝑐(𝐴‒)在这一个公式中，和是难以计算的，而且由于两个平衡处在同一个溶液中，这两个平c( 𝑂𝐻‒)𝑐(𝐴‒)衡将共用同一个氢离子浓度，他们的数值和部分氢离子浓度相等的关系虽然存在，但是已经无法显现 已经失去，故这样是难以计算出来的观察到在每一个平衡中都有一个量的浓度和氢离子浓度相等， 故可以用他们代换计算，如下：c(=+𝐻+) 𝑐(𝐴‒) c( 𝑂𝐻‒）=+𝐾𝑤c(𝐻+)𝐾𝑎∗ 𝑐(𝐻𝐴)c(𝐻+)上式中的氢离子浓度正是总氢离子浓度，这种算法刚好利用了两个平衡共用同一个氢离子浓度的特点， 将独立平衡的相等关系（c(=+)和溶液混合之后的统一计算结合在一起，很好地𝐻+) 𝑐(𝐴‒) c( 𝑂𝐻‒）处理了问题。

最后得到： c(=𝐻+)𝐾𝑤+ 𝐾𝑎∗ 𝑐(𝐻𝐴)然后以-c()+=c(HA)代换式中的的，就可以的到关于氢离子浓度的一元三次方程𝐶𝑎𝐻+𝐾𝑤𝑐(𝐻+)𝑐(𝐻𝐴)这对于很多人来说是一个头疼的问题，所以又有了近似计算近似式的推导：在不考虑水的电离的情况下，===,整理可得一元二次方程𝐾𝑎𝑐(𝐻+)∗ 𝑐(𝐴‒)𝑐(𝐻𝐴)𝑐2(𝐻+)𝑐(𝐻𝐴)𝑐2(𝐻+)𝐶 𝑎 ‒ 𝐶(𝐻+)+=0, 𝑐2(𝐻+)𝐶(𝐻+) 𝐾 𝑎‒ 𝐾𝑎𝐶𝑎这种情况没有考虑水的电离，不考虑水的电离的条件是≥20𝐾𝑎𝐶𝑎𝐾𝑤在以上的基础上在一步近似就是，如果，则认为≈，就可以得到𝐶(𝐻+) ≪ 𝐶 𝑎𝐶𝑎‒ 𝐶(𝐻+)𝐶𝑎c(=𝐻+)𝐾𝑎𝐶𝑎这种情况是认为该酸的电离十分微弱，判断标准是是否大于 380，如果大于 380，则证明浓度是𝐶𝑎𝐾𝑎占上风的，可以利用最简式计算380 的推算如下，标准是≤5%，𝐾𝑎𝐶𝑎2. 沉淀平衡KSP 与溶解度的关系 KSP 溶度积常数是从平衡的角度去看的，他是温度的函数。

溶解度，100 克水中溶解的质量；另外需 要特别指出的是溶解的也可以用 mol/L 来表示他们两个之间是可以相互推算的用溶度积可以推算 出来饱和溶液中物质的浓度，设其为 C,设溶度积为 x 克，则有（100+x） =x𝜔再结合 C= 1000𝜌𝜔𝑀其中 C 的单位是 mol/L, 的单位是 g/c,是质量分数，M 是溶质的摩尔质量𝜌𝑚3 𝜔就可以实现溶度积和 KSP 的换算特别注意的是在推算过程中的合理近似。