強(qiáng)堿混合溶液pH的計(jì)算

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1、強(qiáng)堿混合溶液pH的計(jì)算　　一、問題的提出　　在計(jì)算強(qiáng)堿混合溶液的pH值時(shí)，若采用不同的計(jì)算方法，計(jì)算結(jié)果往往不同?！　±?5℃時(shí)將pH=9.0和pH=10.0的兩種強(qiáng)堿溶液等體積混合，求混合溶液的pH值?！　〗夥ㄒ籶H=9.0和pH=10.0的兩種強(qiáng)堿溶液的H+濃度分別為：　　c1(H+)=1×10-9.0mol/L=1.0×10-9mol/L　　c2(H+)=1×10-10.0mol/L=1.0×10-10mol/L　　兩種強(qiáng)堿溶液等體積混合后，所得混合溶液的H+濃度為：　　　　混合溶液的pH值為：　　pH=-lg5.5×10-10=9.26　　解法二pH=9.0和pH=10.0的兩種

2、強(qiáng)堿溶液的OH-濃度分別為：　　　　兩種強(qiáng)堿溶液等體積混合后，混合溶液的OH-濃度為：　　　　混合溶液的pH值為：　　pH=pKw-pOH=14.00+lg5.5×10-5=9.74　　在上述計(jì)算方法中，究竟哪種方法是正確的？應(yīng)該如何計(jì)算強(qiáng)堿混合溶液的pH值？　　為了探討強(qiáng)堿混合溶液pH值的計(jì)算方法，本文首先討論強(qiáng)堿溶液中OH-濃度的計(jì)算方法?！　《?qiáng)堿溶液中OH-濃度的計(jì)算　　在一元強(qiáng)堿MOH的水溶液中，存在如下電離：MOH==M++OH-H2OH++OH-　　MOH為強(qiáng)電解質(zhì)，在水中完全電離；而H2O是弱電解質(zhì)，只能微弱電離，且由于MOH的同離子效應(yīng)，使H2O的電離度極小。MOH溶

3、液中的OH-來自MOH的完全電離和H2O的微弱電離，MOH電離產(chǎn)生的OH-的濃度等于MOH的濃度，H2O電離產(chǎn)生的OH-的濃度等于溶液中H+的濃度?！　⑸鲜秸?，得：c2(OH-)-c(MOH)×c(OH-)-Kw=0　　利用求根公式，得：①　?、偈绞强紤]水的電離而得到的計(jì)算一元強(qiáng)堿溶液OH-濃度的精確公式?！　≡谟?jì)算一元強(qiáng)堿溶液的OH-濃度時(shí)，通常允許有不超過±5％的相對(duì)誤差，據(jù)此可以對(duì)①式進(jìn)行簡化。當(dāng)c(MOH)≥4.3×10-7mol/L時(shí)，有c2(MOH)+4Kw≈c2(MOH)（推導(dǎo)過程從略），則①式可簡化為：　　c(OH-)=c(MOH)②　　②式是計(jì)算一元強(qiáng)堿溶液的最簡公

4、式。利用②式計(jì)算時(shí)，必須滿足的條件是c(MOH)≥4.3×10-7mol/L，否則計(jì)算的相對(duì)誤差將超過±5％?！　⊥恚?dāng)MOH的濃度極低，c(MOH)≤5.0×10-9mol/L時(shí)有：　　　　③　　此時(shí)，溶液中OH-的濃度取決于水的電離。　　三、強(qiáng)堿混合溶液pH值的計(jì)算　　計(jì)算強(qiáng)堿溶液的pH值時(shí)，若c(MOH)≥4.3×10-7mol/L，可利用②式計(jì)算OH-的濃度?！　?5℃下，在pH值分別為pH1和pH2的兩種MOH溶液中，MOH的濃度分別為：　　　　　將上述兩種強(qiáng)堿溶液等體積混合后，混合溶液中MOH的濃度為：　　　　混合溶液中OH-的濃度為：　　　　強(qiáng)堿混合溶液的pH值為：　?、?/p>

5、　?、苁绞怯?jì)算pH值分別為pH1和pH2的兩種強(qiáng)堿溶液25℃時(shí)等體積混合后所得混合溶液的pH值計(jì)算公式。應(yīng)用④式計(jì)算時(shí)，應(yīng)滿足的條件是c(MOH)≥4.3×10-7mol/L（pH≥7.63）?！　?duì)本文所舉實(shí)例，可以利用④式進(jìn)行計(jì)算。混合溶液的pH值為：　　　　對(duì)照所給出的解法，可知解法二所得結(jié)果是正確的?！　∷?、討論　　解法一沒考慮混合后強(qiáng)堿濃度的變化對(duì)水的電離平衡的影響，錯(cuò)誤地認(rèn)為混合溶液中有：　　強(qiáng)堿溶液中的H+來自H2O的電離：　　H2OH++OH-　　pH值分別為pH1和pH2的兩種強(qiáng)堿溶液等體積混合后，強(qiáng)堿溶液的溶液的濃度發(fā)生了變化，必然使水的電離平衡發(fā)生移動(dòng)。因此，混合溶

6、液中由水電離產(chǎn)生的H+為：　　解法二雖然也沒有考慮混合后強(qiáng)堿濃度的變化對(duì)水的電離平衡的影響，但計(jì)算結(jié)果是正確的。MOH溶液中的OH-來自MOH的電離和H2O的微弱電離。由于H2O的電離度極小，可以不考慮水的電離，MOH溶液中的OH-全部來自MOH的電離。因此，等體積混合后，強(qiáng)堿溶液的OH-濃度等于混合前兩種強(qiáng)堿溶液OH-濃度的平均值。當(dāng)計(jì)算強(qiáng)堿混合溶液的pH值時(shí)，一般需先依混合前溶液的pH值算出各自的[OH-]，再求混合溶液的[OH-]，而后求其pOH、pH或求[H+]、pH均可。若由混合前溶液的pH值算出各自的[H+]，再求混合溶液的[H+]及pH，會(huì)造成較大的誤差，因?yàn)閺?qiáng)堿混合溶液中

7、有[OH-][H+]。