求0.2摩每升碳酸钠的PH

Question

求0.2摩每升碳酸钠的PH

Answer 1

解析：
水解方程式：
2- + H2O ＝ - + - （＝表示可逆符号）
- + H2O ＝ H2CO3 + - （＝表示可逆符号）

以第一步水解为主：

电离方程：
+ H2O ＝ - + + （＝表示可逆符号）
- + H2O ＝ 2- + + （＝表示可逆符号）

H2CO3的 Ka2 = 5.61×10^（-11）

Ka2 = c（2-）× c（+）/ c（-）

设此时c（-）浓度为 x mol/L,水解消耗的c（2-）物质的量为 y mol/L,则c（+）为物质的量为 y mol/L,则有：
x + y = 0.2
Ka2 = y^2 / x

解得：
Ka2（0.2 + Ka2/4）=（y + Ka2/2）^2

即：y + Ka2/2 = Ka2 或 y + Ka2/2 =（0.2 + Ka2/4）
即： y1 = Ka2/2 或 y2 = 0.2 - Ka2/4
根据Ka2可知,y2 不合题意,舍去
所以此时水解消耗掉的 c（2-）= 2.805 × 10^（-11）mol/L
与其平衡的的 c（+）= 2.805 × 10^（-11）mol/L

此时溶液pH = - lg [2.805 × 10^（-11）] = 10.55