對(duì)強(qiáng)堿弱酸鹽溶液酸堿性的探究

王光榮

(蚌埠學(xué)院應(yīng)用化學(xué)與環(huán)境工程系，安徽 蚌埠 233030)

對(duì)強(qiáng)堿弱酸鹽溶液酸堿性的探究

王光榮

(蚌埠學(xué)院應(yīng)用化學(xué)與環(huán)境工程系，安徽 蚌埠 233030)

為了解強(qiáng)堿弱酸鹽溶液的酸堿性，運(yùn)用酸堿質(zhì)子理論進(jìn)行理論分析，并使用pH計(jì)對(duì)該類鹽溶液的pH值進(jìn)行驗(yàn)證。結(jié)果表明，強(qiáng)堿弱酸鹽溶液濃度C=0.10mol/L時(shí)，一元強(qiáng)堿與一元弱酸生成的正鹽溶液均呈堿性；一元強(qiáng)堿與多元弱酸生成的酸式鹽中，偏向于給予質(zhì)子(H+)的強(qiáng)堿弱酸酸式鹽溶液呈酸性，偏向于接受質(zhì)子(H+)的強(qiáng)堿弱酸酸式鹽溶液呈堿性；一元強(qiáng)堿與多元弱酸生成的正鹽水溶液均呈堿性。

強(qiáng)堿弱酸鹽；酸堿性；探究

強(qiáng)堿弱酸鹽是強(qiáng)堿和弱酸反應(yīng)生成的鹽，關(guān)于強(qiáng)堿弱酸鹽水溶液的酸堿性，在我國全日制高中化學(xué)教材中是這樣闡述的：“在一般情況下，強(qiáng)堿弱酸鹽的水溶液呈堿性……”[1]，這里所說的“一般情況下”是指什么情況？該類鹽的水溶液是否都呈堿性？針對(duì)該問題，筆者運(yùn)用酸堿質(zhì)子理論對(duì)強(qiáng)堿弱酸鹽水溶液的酸堿性進(jìn)行理論分析，并使用pH計(jì)對(duì)這類鹽溶液的pH值進(jìn)行驗(yàn)證。

1 強(qiáng)堿弱酸鹽水溶液pH值計(jì)算

1.1一元強(qiáng)堿與一元弱酸完全中和生成正鹽水溶液

該類鹽在溶液中只能接受質(zhì)子(H+)，例如，NaAc、HCOONa、C6H5COONa、NaF等?，F(xiàn)以濃度C=0.10mol/L的NaAc溶液為例，對(duì)該類正鹽溶液的酸堿性進(jìn)行分析。

已知，HAc的解離常數(shù)為KHAc=10-4.74，NaAc水解反應(yīng)式為：

式中，Kb為Ac-的解離常數(shù)；Kw為水的離子積。

由于：

同理可以算出其他一元強(qiáng)堿與一元弱酸完全中和生成正鹽的水溶液的pH值，運(yùn)用歸納法可以得出一個(gè)普遍性結(jié)論，即一元強(qiáng)堿與一元弱酸完全中和生成正鹽水溶液均呈堿性。

1.2一元強(qiáng)堿與多元弱酸生成的鹽水溶液

1)強(qiáng)堿弱酸酸式鹽 該類鹽在溶液中既能給予質(zhì)子(H+)又可以接受質(zhì)子(H+)，屬于兩性物質(zhì)，具體包括2類鹽：①偏向于給予質(zhì)子(H+)的強(qiáng)堿弱酸酸式鹽。②偏向于接受質(zhì)子(H+)的強(qiáng)堿弱酸酸式鹽。

以0.10mol/L NaH2PO4溶液的pH值計(jì)算為例，對(duì)①類酸式鹽溶液的酸堿性進(jìn)行分析。已知H3PO4的解離常數(shù)Ka1=10-2.12，Ka2=10-7.20,Ka3=10-12.36，NaH2PO4為兩性物質(zhì)，其給質(zhì)子(H+)能力強(qiáng)于接受質(zhì)子(H+)的能力。

由于：

圖1 磷酸溶液中各種存在形式的分布系數(shù)與溶液pH的關(guān)系曲線

以0.10mol/L Na2HPO4水溶液pH值計(jì)算為例，對(duì)②類酸式鹽溶液的酸堿性進(jìn)行分析。Na2HPO4也是兩性物質(zhì)，但是其受質(zhì)子(H+)能力強(qiáng)于給質(zhì)子(H+)的能力。由于：

由于Kb1?Kb2，可按一元弱堿計(jì)算。

又由于：

2 強(qiáng)堿弱酸生成的鹽的水溶液pH值的測定

分別配制0.10mol/L的各種強(qiáng)堿弱酸鹽溶液100.00ml，使用pHS-2C型酸度計(jì)對(duì)其pH值進(jìn)行測定，并將測定結(jié)果與計(jì)算值進(jìn)行比較，結(jié)果如表1所示。

表1 各種強(qiáng)堿弱酸鹽溶液pH值計(jì)算值與測定值比較

由表1可知，一元強(qiáng)堿與一元弱酸完全中和生成正鹽水溶液呈堿性；一元強(qiáng)堿與多元弱酸生成的酸式鹽中，偏向于給予質(zhì)子(H+)的強(qiáng)堿弱酸酸式鹽溶液呈酸性，偏向于接受質(zhì)子(H+)的強(qiáng)堿弱酸酸式鹽溶液呈堿性，對(duì)于一元強(qiáng)堿與多元弱酸生成的正鹽水溶液呈堿性。

[1]人民教育出版社化學(xué)室.全日制普通高級(jí)中學(xué)化學(xué)教科書[M].北京：人民教育出版社，2005.

[2] 華東理工大學(xué)分析化學(xué)教研組.分析化學(xué)[M].北京：高等教育出版社，2010.

[編輯] 李啟棟

10.3969/j.issn.1673-1409.2011.11.017

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A

1673-1409(2011)11-0052-03