一元弱酸溶液氢离子浓度近似计算的课程新设计

摘要：

通常情况下,一元弱酸HA溶液氢离子浓度可按近似式[H+]Av1 =1/2(-Ka+√K2a+4cKa)或[H+]Av2=√cKa估算.不同于现有教科书,本文以新的方式导出上述公式,并用数学方法推导出了[H+]Av1和[H+]Av2近似式的使用条件.(1)溶液中[H+]》[OH-]时,可忽略水的离解,此时可用[H+]Av1估算溶液pH.[H+]Av1与氢离子准确浓度[H+]T相对误差不大于±5％时,需要满足两条件c＞6.0× 10-6 mol·L-1和cK.≥10Kw;(2)用[H+]Av2估算溶液pH的条件为[H+]》[OH]和[HA]≈c,即同时忽略水的离解和忽略HA的离解.[H+]AV2与[H+]T相对误差不大于±5％时,要求满足cKa≥10Kw和c≥105Ka.本文首次用数学方法推导出 cKa≥10Kw或c≥105Ka等条件,与现教科书有关内容比较,具有判据严谨、边界条件清晰、学生容易理解等优点,对提高教学效果具有积极意义.

关键词：一元弱酸、氢离子浓度、近似式、判据

所属期刊栏目：82

资助基金：国家自然科学基金项目21773072

在线出版日期：2019-08-08（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共4页

页码：563-565,533