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1)
CH3COOH(aq) + H2O(l) ⇌ CH3COO^-(aq) + H3O^+(aq)
開始時: [CH3COOH]o= 0.1 mol/L,[CH3COO^-]o = [H3O^+]o = 0 mol/L
平衡時: [CH3COOH]= (0.1 - y) mol/L,[CH3COO^-]o = [H3O^+]o = y mol/L
Ka = [CH3COO^-] [H3O^+] / [CH3COOH]
y² / (0.1 - y) = 1.8 x 10^-5
y² + (1.8 x 10^-5)y - (1.8 x 10^-6) = 0
解二次方程,得 y = 1.33 x 10^-3
溶液中 H3O^+ 的濃度,[H3O^+] = 1.33 x 10^-3 mol/L
2.
CH3COOH(aq) + H2O(l) ⇌ CH3COO^-(aq) + H3O^+(aq)
pH ≈ pKa - log([CH3COOH]o/[CH3COO^-]o)
pH ≈ pKa - log1
pH ≈ pKa
pH ≈ 4.74
2012-07-20 02:33:58 補充:
2.
CH3COOH(aq) + H2O(l) ⇌ CH3COO^-(aq) + H3O^+(aq)
由於 Ka 很細小,加上 CH3COO^- 的同離子效應,故 CH3COOH 的解離程度很低,可以忽略。
因此, [CH3COOH] ≈ [CH3COOH]o 及 [CH3COO^-] ≈ [CH3COO^-]o
2012-07-20 02:34:54 補充:
Ka = [CH3COO^-][H3O^+]/[CH3COOH]
-log(Ka) = -log([CH3COO^-][H3O^+]/[CH3COOH])
-log(Ka) = -log[H3O^+] - log([CH3COO^-]/[CH3COOH])
-log[H3O^+] = -log(Ka) - log([CH3COOH]/[CH3COO^-])
pH = pKa - log([CH3COOH]/[CH3COO^-])
pH ≈ pKa - log([CH3COOH]o/[CH3COO^-]o)
2012-07-20 02:39:21 補充:
2. 另一計算方法:
CH3COOH(aq) + H2O(l) ⇌ CH3COO^-(aq) + H3O^+(aq)
開始時: [CH3COOH]o = [CH3COO^-]o = a mol/L, [H3O^+]o = 0 mol/L
平衡時: [CH3COOH] = [CH3COO^-] = (a - y) M ≈ a mol/L, [H3O^+]o = y mol/L
Ka = [CH3COO^-] [H3O^+] / [CH3¬COOH]
ay / a = 1.8 x 10^-5
y = 1.8 x 10^-5
pH = -log(1.8 x 10^-5) = 4.74
2012-07-20 18:20:33 補充:
後兩者的弱酸「濃度均『不』可以忽略」。而是解離的程度很低,弱酸與弱酸鹽的「濃度改變可以忽略不計」。
過量弱酸 + 強鹼 :
HA(過量) + OH^-(完全反應) → A^- + H2O
過量弱酸鹽 + 強酸 :
A^-(過量) + H3O^+(完全反應) → HA + H2O
故此兩者在反應後,均形成 HA 和 A^- 的混合溶液(緩衝溶液),濃度分別是 [HA]o 及 [A^-]o。
2012-07-20 18:20:48 補充:
然後考慮 HA 的解離。
HA(aq) + H2O(l) ⇌ A^-(aq) + H3O^+(aq)
由於 HA 是弱酸,而且有 A^- 離子存在的同離子效應,所以解離的程度很低,[HA] 和 [A^-] 兩者的改變很小,可以忽略不計。
故此平衡時,[HA] = [HA]o 及 [A^-] = [A^-]o
2012-07-20 18:22:16 補充:
這類題目並不是靠看便能夠學到的,一定要自己做才可。就算邊做邊偷看也要自己完成。
參考: fooks, fooks, fooks, fooks, fooks, fooks