ph值范围怎么算(十分钟学会高中化学pH速算方法)
我们先看例题:
1、已知CH3COOH的Ka值为1.8*10-5(10-4.75),求0.1mol/L的醋酸的pH。
2、已知0.1mol/L的HA的pH为2,求Ka。
通常,一般的解题思路就是根据pH=-lg(c(H+)),然后根据各物料的浓度变化列出一元二次方程进行方程求解。其实,在山东、江苏和河南这些遍地学霸的省份,利用基本的公式进行各种推导、计算是他们的拿手好戏------“我们不产生公式,我们只是利用公式进行各种推导”,貌似他们也很喜欢这种做题方法。
我们来看一下这基础的解法:

这种解题思路平平无奇
这种基础的解法非常考验人的计算能力,看似简单,实则计算过程可能就是下图这样的:

在求离子浓度的过程中,因为数值太小及开根号的原因,计算量非常大。
在化学计算中,我们更多的是要用数学的思维,重在方法的应用而不是展现你的计算能力。
我们在第二步,用数学的方法进行如下图所示的转化,并推导出一个新的式子:

这个转化过程需要一定的数学功底,在化学中,我们会利用结论即可。
利用这个新的公式,我们也可以求出0.01mol/L的醋酸的pH=2.875(有兴趣的同学可以自己算一下,看看哪个效率更高一点)。
但是,这个公式是可以在任何条件下应用的吗?下面我们通过例题2来实战一下:使用两种方法解例题2,看看结果是否接近。
例题2,用两种方法计算出的结果分别是1/900和1/1000,两者的差距还是比较大的。这就可以看出,我们的转化后的公式的使用是受限的。那么它的适用范围是多少呢?总结前人经验的基础上,我们得出了如下结论:
适用范围:c0/Ki >400,且c0=1、0.1、0.01等的时候。
上面的过程是根据一元酸的电离过程来推导的,那是不是适用于其它物质呢?显而易见,肯定也是适用的,下面的公式请大家记住:
一元酸:2pH=pKa+pc0;一元碱:2pOH=pKb+pc0;二元酸:2pH=pKa1+pc0;
一元盐:先判断酸碱性,判断出酸碱性之后按照一元酸(碱)的公式进行计算。
二元酸正盐:2pOH=pKh1+pc0
可以看出,多元酸、多元酸的正盐等物质pH的计算公式,都只是利用了第一步的电离(水解)常数。这也从另一个方面证实了:它们的pH往往只与第一步有关,第一步的电离(水解)就奠定了整个过程的基调。
我们再来举个例子:
25℃时,0.1mol/LNa2CO3溶液的pH=11.6,求H2CO3的Ka2;
利用我们的公式,2pOH=pKh1+pc0的求解过程如下:
2*(14-11.6)=pKh1+1
pKh1=3.8,在利用公式Kw=Kh1*Ka2,可求得,Ka2=10-10.2(10的负10.2次方)。
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