考察的问题如下:向20mL 0.1mol/L草酸溶液中滴加VmL 0.1mol/L氢氧化钠溶液,溶液的pH值是多少?
首先,列出水溶液中的三个化学平衡式:
Ka1=[H+]*[HC2O4-]/[H2C2O4]
Ka2=[H+]*[C2O42-]/[HC2O4-]
Kw=[H+]*[OH-]
(草酸的pKa1=1.25,pKa2=4.29;水的Kw=10^(-14))
上面三个式子中含有5个未知数,还需要找两个方程才能得解。列出草酸的物料守恒式和溶液中的电荷守恒式:
[H2C2O4]+[HC2O4-]+[C2O42-]=2/(20+V)
(由于加入的氢氧化钠溶液有体积,因此草酸分析浓度并非等于0.1mol/L)
[H+]+[Na+]=[OH-]+[HC2O4-]+2*[C2O42-]
其中[Na+]=0.1*V/(20+V)
整理消元,得到仅含有[H+]一个未知数的方程:(V是已知数)
[H+]+0.1*V/(20+V)-Kw/[H+]-(Ka1/[H+]+2*Ka1*Ka2/([H+]^2))*2/((1+Ka1/[H+]+Ka1*Ka2/([H+]^2))*(20+V))=0
首先,列出水溶液中的三个化学平衡式:
Ka1=[H+]*[HC2O4-]/[H2C2O4]
Ka2=[H+]*[C2O42-]/[HC2O4-]
Kw=[H+]*[OH-]
(草酸的pKa1=1.25,pKa2=4.29;水的Kw=10^(-14))
上面三个式子中含有5个未知数,还需要找两个方程才能得解。列出草酸的物料守恒式和溶液中的电荷守恒式:
[H2C2O4]+[HC2O4-]+[C2O42-]=2/(20+V)
(由于加入的氢氧化钠溶液有体积,因此草酸分析浓度并非等于0.1mol/L)
[H+]+[Na+]=[OH-]+[HC2O4-]+2*[C2O42-]
其中[Na+]=0.1*V/(20+V)
整理消元,得到仅含有[H+]一个未知数的方程:(V是已知数)
[H+]+0.1*V/(20+V)-Kw/[H+]-(Ka1/[H+]+2*Ka1*Ka2/([H+]^2))*2/((1+Ka1/[H+]+Ka1*Ka2/([H+]^2))*(20+V))=0