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1.
HCO3^-(aq) + H^+(aq) → H2CO3(aq)
反應後:
[HCO3^-]o = 0.2 - [0.01/(100/1000)] = 0.1 M
[H2CO3]o = 0.01/(100/1000) = 0.1 M
由於 Ka1>> Ka2,且加入 H^+ 離子,故 H2CO3的二次解離可忽略不計。
考慮 H2CO3的一次解離:
H2CO3(aq) ⇌HCO3^-(aq) + H^+(aq) ... Ka1
由於 Ka1極細小,且有HCO3^- 離子存在,故以上解離對 [H2CO3] 和 [HCO3^-] 影響輕微,可以忽略。
平衡時:
[H2CO3] ≈ [H2CO3]o= 0.1 M
[HCO3^-] ≈[HCO3^-]o -= 0.1 M
Ka1 = (0.1)[H^+]/(0.1) = 4.4 x 10^-7
[H^+] = 4.4 x 10^-7 M
2.
加入NaOH 前:
CH3COOH 的莫耳數 = 6.00/(12x2 + 1x4 + 16x2) = 0.1 mol
CH3COONa 的莫耳數 = 8.20/(12x2 + 1x3 + 16x2 + 23) = 0.1 mol
加入NaOH 後:
CH3COOH + NaOH → CH3COONa+ H2O
[CH3COOH]o = 0.1 - (1 x 10^-3) = 0.099 mol
[CH3COONa]o = 0.1 + (1 x 10^-3) = 0.101 mol
考慮 CH3COOH的解離:
CH3COOH(aq) ⇌ CH3COO^-(aq)+ H^+(aq)
由於 Ka極細小,且有 CH3COO^-離子存在,故以上解離對 [CH3COOH]和 [CH3COO^-]影響輕微,可以忽略。
平衡時:
[CH3COOH] ≈ [CH3COOH]o= 0.099 M
[CH3COO^-] ≈ [CH3COO^-]o= 0.101 M
pH = pKa - log([CH3COOH]/[CH3COOH])
= -log(1 x 10^-5) - log(0.099/0.101)
= 5