水解性盐溶液中pH值的计算.pdf

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水解性盐溶液中pH值的计算李雪梅（雁北师范学院化学系,山西大同037000）摘要利用酸碱质子理论讨论了盐类水解的本质及酸,碱强度的标度,并推导出不同类型水解性盐溶液中pH的近似计算方法。

关键词水解性盐;酸碱质子理论;共轭酸碱对中图分类号O611.65从广义上讲,任何物质与水的作用都叫做水解反应。

盐类物质与水的作用叫做盐的水解,这并不是盐的分子直接水解,而是盐的离子水解,且只有那些在水溶液中能形成弱酸或弱碱的离子才起水解作用。

强酸弱碱盐、弱酸强碱盐、弱酸弱碱盐等溶于水后离解出来的离子至少有一种离子能与水离解出的H+或OH-结合生成弱电解质,使水的离解平衡发生移动,导致溶液的酸碱性发生变化,因此这些盐称作水解性盐。

而强酸强碱盐中的正、负离子不与水作用,故这类盐不会不解,称作非水解性盐。

本文根据酸碱质子理论,对盐类水解的本质,酸、碱强度的标度进行了讨论,并推导出不同类型水解性盐溶液中pH的近似计算公式。

1盐类水解的实质根据Bronsted2Lowry酸碱质子理论,凡能给出质子的物质都是酸,凡能接受质子的物质都是碱。

酸给出质子后就成为其共轭碱,碱接受质子后就成为其共轭酸。

酸碱反应的实质是两个共轭酸碱对之间的质子传递。

而水是两性溶剂,因此盐与水的作用可看作是酸碱反应,组成盐的离子可看作离子酸或离子碱,盐类水解的实质就是离子酸（或离子碱）与水分子之间的质子传递反应,或者是组成盐的离子酸和离子碱之间的质子传递反应。

2质子理论中酸、碱强度的标度按照质子理论,酸的强度是酸类给出H+能力的量度,碱的强度则是碱类结合H+能力的量度,如果以各种不同的酸与同一种基准碱水作用,当反应建立平衡时,酸的强度愈大,反应完成的程度也愈大,则反应的平衡常数也愈大。

该平衡常数数值的大小就可以作为酸性强度大小的标度。

各种酸+水（基准碱）各种共轭碱+H3O+其平衡常数即为酸类的酸常数（Ka）同理:

各种碱+水（基准酸）各种共轭酸+OH-其平衡常数即为碱类的碱常数（Kb）故酸性或碱性强度大小的标度就是酸的Ka或碱的Kb值。

Ka值愈大,酸的强度愈大,酸性愈强,值得注意的是,离子酸的酸常数或离子碱的碱常数则分别应是盐的水解平衡的平衡常数（简称水解常数Kh）。

假设某弱酸HB的共轭碱是B-,因此第27卷第1期Vol.27No.1河南职技师院学报JournalofHenanVocation2TechnicalTeachersCollege1999年3月Mar.1999收稿日期:

1998210203.作者简介:

女,35岁,讲师.HB+H2OH3O+B-或简写成HBH+B-Ka=H+B-HBB-+H2OHB+OH-Kb=HBOH-B-KaKb=H+B-HBHBOH-B-=H+OH-=Kw=1.010-14该式表明,任何酸的酸常数和它的共轭碱的碱常数的乘积总是等于水的离子积常数（Kw）,只要知道了某酸的酸常数Ka,就可以计算其共轭碱的碱常数Kb,反之亦然。

此外,根据KaKb=Kw还可看出,Ka愈大（即酸愈强）,则Kb愈小（即其共轭碱愈弱）。

3水解性盐溶液pH值的近似计算公式推导3.1一元弱碱强酸盐溶液以NH4Cl为例,在溶液中,浓度为C盐的NH4Cl电离为NH4+和Cl-。

即NH4ClNH4+Cl-,Cl-不水解,NH4+可以水解,水解反应式为:

NH4+H2ONH3+H3O+水解反应的实质是离子酸NH4+与水基准碱之间的质子传递反应,因此可以按一元弱酸处理,利用近似公式可计算出该盐溶液中H+浓度。

H+C盐Ka,由于NH4+2NH3是共轭酸碱对,知道了NH3的Kb值,根据KaKb=Kw可计算出其共轭酸NH4+的Ka值,即Ka=KwKb,则H+=C盐KwKb,对其两边取负对数得pH=12PKw-12PKb-12lgC盐由此可以看出,强酸弱碱盐溶液的pH应该小于12PKw,即pH7,因而这种盐溶液应显碱性。

3.3一元弱酸弱碱盐溶液以NH4Ac为例,在溶液中,NH4Ac电离为NH4+和Ac-。

NH4AcNH4+Ac-NH4+可以水解NH4+H2ONH3+H3O+Ka=KwKbAc-也可以水解Ac-+H2OHAc+OH-Kb=KwKa84河南职技师院学报1999年水溶液中OH-+H3O+2H2O1Kw上面三式相加得NH4+Ac-NH3+HAcKK=NH3HAcNH4+A-c=KwKaKb

（1）由于NH4+给出质子的能力比水强,而Ac-接受质子的能力又比水强,所以这类水解反应中,质子传递只能在离子酸与离子碱之间进行。

由于HAc的Ka与NH3的Kb基本相等,所以将NH4+=Ac-,NH3=HAc代入

（1）得HAc2Ac-2=KwKaKb,H+=KwKaKb.

（2）又因HAc=H+Ac-Ka代入

（2）得H+2Ac-2Ka2Ac-2=KwKaKb,H+=KwKaKbpH=12PKw+12lgKb-12lgKa由此可见,弱酸弱碱盐溶液的pH值与盐的浓度无关,仅决定于弱酸的酸常数Ka和弱碱的碱常数Kb的相对大小。

当Ka=Kb时pH=7溶液为中性;当KaKb时pH7溶液为酸性;当Ka7溶液为碱性。

根据上面的规律,可总结出不同类型的水解性盐溶液中pH的计算公式,列表归纳如下:

盐的类型公式强酸强碱盐pH=7一元弱碱强酸盐pH=12PKw-12PKb-12lgC盐（近似公式）一元弱酸强碱盐pH=12PKw+12PKa+12lgC盐（近似公式）一元弱酸弱碱盐pH=12PKw+12lgKb-12lgKa（近似公式）参考文献1北京师范大学等校编.无机化学（上册）.北京:

高等教育出版社,第三版.19972胡乃非,林树冒.关于H2O的离解平衡常数Ka值的探讨.化学通报,1995.23姜卫民,姜群.适用于教学的pH精确计算统一公式.化学通报,1985.84杨德壬,朱福森.无机化学（上册）.上海科学技术出版社,1981TheCalculationpHinSolutionofHydrolysisSaltsLiXuemei（TheDepartmentofChemistryofYanbeiTeachersCollege,Datong,Shanxi037000）ABSTRACTBymeansofBronsted2Lowrytheoryofacidsandbasestodiscusstheessenceofhydrolysisofsaltsandstandardofacidicandbasicstrength,ascertainapproximatecalculationmethodsofpHinso2lutionofvarioushydrolysissalts.KEYWORDShydrolysissalts,bronsted-lowrytheoryofacidsandbases,conjugatedacidsandbases.94第1期李雪梅:

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