两性物质NaHCO3水溶液酸度的计算方法研究

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摘要：以质子平衡为基础，结合分布系数运用，计算两性物质溶液中酸度。并通过分析从多角度列出相关型体浓度方程的方法，计算溶液中各种型体浓度。此种解决问题方法具有代表性，可以解决其他各种类型溶液酸度、其他型体浓度的计算，为解决其他问题提供一种思维方式。

关键词：两性物质；质子平衡；酸度

中图分类号：O646.1+4 文献标识码：A 文章编号：1674-0432（2013）-04-0300-1

在分析化学中，经典的滴定分析贯彻整个化学分析的内容之中。而酸碱滴定分析最具代表性，在酸碱滴定过程中，了解溶液中氢离子即酸度及其他型体浓度情况具有重要意义。

两性物质溶液的酸度是较为难求、也很难理解的一部内容。以nahco3水溶液为例，研究一下此溶液酸度及其他相关型体浓度的计算方法。

1 质子平衡及分布系数相结合

在NaHCO3水溶液中，以HCO3-和以基准物质，从二者出发，失去质子的有HCO3-失去质子变成HCO32-，失去的质子给了H2O，变成 H3O+，所以有：

c（CO32-）= c（H3O+）

另外，还有水分子之间的自递反应，即一个水分子失去质子，失去的质子被另外一个水分子得到变成 H3O+，失去质子的变成了OH-，所以有：

c（OH-）= c（H3O+）

然而此水合氢离子非彼彼水合氢离子，都是溶液中的一部分。

还有一部分HCO3-可以得到质子，变成H2CO3，它得到的质子从何而来呢？溶液中一部分水分子失去质子，变成OH-，失去的质子被HCO3-得到，所以有：

c（CO32-）=c（H2CO3）

综合上述分析内容得到：

整理得质子平衡方程：

在质子平衡方程中：

（4）

代入质子平衡方程式，得：

至此，整理方程。

这就是精确计算两性物质NaHCO3水溶液酸度的精确公式，是一元四次方程，是可以解的。

2 多角度列方程

首先我们有质子平衡方程，在前面分析得到的，如下：

别外，与 相关型体浓度的加合等于总浓度，据此，可以列第二个方程：

现在是两个方程四个未知数，如果再有两个相关方程，即可解。

根据 解离：

有相应解离平衡方程：

水解：

有相应水解平衡方程：

现在是四个方程，五个未知数，不过问题变得很简单了，只需再加上

五个方程，五个未知数，问题迎刃而解。其实我们不只是计算了溶液的酸度，也可以计算溶液中其他型体浓度。

3 结论

通过对两性物质酸度的计算方法进行研究，提供了一种解决此类问题的一种思想，按照此种方法及思维模式，同样可以计算一元酸、二元酸、三元酸及其他混合等各种溶液的酸度及溶液中各型体浓度。

参考文献

[1] 赵士铎.普通化学.北京：中国农业大学出版社，2007.

[2] 武汉大学，中国科学技术大学，吉林大.分析化学.北京：高等教育出版社，1992.