孙小云甘肃省兰州市城关区教师进修学校
【摘要】本文介绍了一元弱酸水溶液氢离子浓度的近似计算方法。通过用分步法计算的几种一元弱酸的氢离子浓度和利用公式计算的氢离子浓度值的比较，说明分步法这种近似的方法可以计算酸性比较强的一元弱酸水溶液的氢离子浓度。
【关键词】一元弱酸氢离子浓度公式法分步法
【中图分类号】G632【文献标识码】A【文章编号】1674－4810（2011）10－0143－02
在一元弱酸（HA）水溶液中，既有酸的离解，又有水的离解。二者都能离解出氢离子（为了简便，本文仍用H+来表示）。其中由酸离解而来的，其量等于酸根离子A，浓度等于酸根离子的浓度［A-］。
公式（6）就是计算一元弱酸水溶液氢离子浓度的公式。
一元弱酸，就其相对强度来看，差别仍然很大。这从它们的离解常数Ka可以看出：
表1一元弱酸的强度分析
许多重要的一元弱酸，其离解常数Ka＞1.0×10-5，下文主要谈论这一部分弱酸，在水的离解不能忽略时，如何计算氢离子浓度。
Ka≥1.0×10-5的一元弱酸，当水的离解不能忽略时，酸溶液的氢离子浓度可分为两步来计算。这是一种近似的算法。
第一步：求酸本身离解而来的氢离子浓度，即忽略水的离解而计算出的氢离子的离解度。为了方便，设为η，由
表2氢氟酸HFKa＝7.2×10-4
表4同浓度一元弱酸溶液的［H+］
当一元弱酸其浓度小到一定程度时，便会出现在数值上＜＜Ka，从而η≈C的局面，见表3。原因是：
公式（8）不含弱酸的离解常数Ka，所以同浓度的较强的一元弱酸溶液的［H+］相等，见表4。
从表4的数据看出，Ka＝1.0×10-1的一元弱酸，当C≤2.00×10-4mol/L时；Ka＝1.0×10-2的一元弱酸，当C≤7.00×10-6mol/L时；Ka＝1.0×10-3的一元弱酸，当C≤2.00×10-6mol/L时，≈C。这种情况，从表2、表3也能看出来。总之，酸越弱，出现≈C所需要的酸浓度越小。
分步法不宜用于更弱的酸，因为用它计算这种酸溶液的［H+］，误差大。酸越弱，误差越大，以致此法不能再用。有些很弱的酸，如氢氰酸（Ka＝6.2×10-10），苯酚（Ka＝1.1×10-10）和次碘酸（Ka＝2.3×10-11）等。这部分酸，在任何浓度时，其离解常数总比［H+］小得多。因为任何酸，不管多稀，其［H+］不会小于1×10-7mol/L。
很弱的酸就可以由（9）计算其［H+］了。
本文用分步法计算了一些一元弱酸的水溶液的氢离子浓度。从结果来看，可以用此方法计算酸性比较强的一元弱酸（离解常数Ka≥1.0×10-5）水溶液的氢离子浓度。
参考文献
［1］杨宏孝.无机化学简明教程习题和问题解析［M］.天津：天津大学出版社，1998
［2］大连理工大学无机化学教研室编.无机化学［M］.北京：高等教育出版社，2006
［3］冯慈珍、陈鉴等编.无机化学教学参考书（2）［M］.北京：高等教育出版社，1985
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