计算MnBm型弱碱弱酸盐溶液精确_H_的普适公式_

计算MnBm型弱碱弱酸盐溶液精确_H_的普适公式_ + 计算M nB m 型弱碱弱酸盐溶液精确H] Ξ ( ) 的普适公式 ? 陈国强 汤志坚 ()贵州师大化学系 贵阳 550001 + MnBm 型弱碱弱酸盐溶液精确H ]的普适公式 ,一般选代 1,2 次本文提出了计算 摘 要 + 便可求出的H ]的精确解 。 关键词 弱碱弱酸盐溶液 ,氢离子浓度 分类号 O651 目前 ,少数文献借助于对数浓度图或主要平衡法去找出溶液中的主要平衡 ,计算了 1 ,3 ) ) ( ) ( ( 浓度较高的 011 mol/ L N HCO和 011 mol/ L N HHPO其行为类似于弱碱弱酸盐的4 2 3 4 2 4 + + H ]的近似值 。尚未见普适的 M nB m 型弱碱弱酸盐溶液H ] 的精确计算公式 ,无法判断近 + + 似方法所求H ]的精确程度 。因而导出便于运用的精确H ] 求解公式 ,在理论上和实际中 均有重要意义 。 + 计算 MnB m 型弱碱弱酸盐溶液精确H ]的普适公式1 n - m + 用求 MB 型弱碱弱酸盐溶液分布系数相似的方法,可求得 B和 M的分布系数代数4 () 式仅考虑第一步水解 ,形式和 MB 溶液完全一样再结合电荷平衡 ,导出了计算分析浓度为 C + + )( ] ]的精确公式 设 x = Hmol/ L 的 M nB m 型弱碱弱酸盐溶液H 2 ( )p+ q + P 1 . 1 x = ( ) n - m K′ aP = ( )1 . 2 A ( )2 m + K a C A k w ( KK′n + ?) a a C k a′ ( )q = 1 . 3 A m + Ka C 式中 A 、A 与文献中 MB 型弱碱弱酸盐的一样 , 1 [ 4 ] K′ K′ K′ aaa x x ( )( ( ) 1 . 4 A = 1 + 0 1 + = 1 + + + x K X K Ka a a K′ K′ K′ aaa2( ) ( )1 + 1 . 5 = A = 1 + + 2 1 K K K a a a Ξ 收稿日期 :1995 —12 —28 修回日期 :1997 —03 —15 式中符号具有通常的意义 。+ 可按下述步骤用迭代法求H ]的精确解 : 11 令 A = A , 由 1 - 5 式求出 A , 分别代入 1 - 2 和 1 - 3 式求出 p和 q, 再由 1 - 1 式求1 1 1 1 + 出[ H ]的近似解 x 。1 21 迭代 :用 x 代替 1 - 4 式中的 x , 求出 A = A 值 , 分别代入 1 - 2 和 1 - 3 式求出 p和1 2 2 q, 再由 1 - 1 式求出 x 。 2 1 当溶液浓度较低时 , 可按步骤 2 再迭代一次 , 求出 x 。由表 1 可看出 , x 已接近或等于 3 2 精确解 。在表 1 中 , 取四位有效数字是为了便于观察迭代终点 。 在 1 - 2 式中 , 当 n = m 时 ,p = 0 ,1 - 1 式就变成了 : K A a 1 + ?C K′ a( )x = q = 1 . 6 KK′ a a A 1 + ?Ka C + 1 - 6 式就是文献导出的计算 MB 型弱碱弱酸盐H ] 的精确公式 ,换言之 ,1 - 6 式是 1 - 1[ 4 ] 式的特例 。 1 A 1 在 1 - 2 和 1 - 3 式中 ,当溶液呈酸性时 ,只须 c ??K;当溶液呈碱性时 ,只须 c ? ?a Em E 0 0 A Kw + 时 , 均可得计算 M nB m 型弱碱弱酸盐溶液[ H ] = x 的最简式 , 0 n K′ a 2 ρ( )x = + q+ p1 . 7 0 0 0 ( ) n - m K′ a n , q= K。′K其中 p= 0 a a0 m 2 m 由 1 - 7 式可看出 , 若直接令 x = q 0 0 n K= K 将可能产生较大误差′ 。 a a m 由于 1 - 1 式较复杂 , 很难打出简单而一 致的判据 。故本文姑且延用文献中求解[ 4 ] + M B 型弱碱弱酸盐溶液 [ H ] 的迭代判据 , + 与 10 例 M nB m 型弱碱弱酸盐溶液[ H ]计 ( ) 算值 见表 1进行对照 , 可得出下列结论 : 11 运 用 运 算 前 的 判 据 ———判 据 1 , 当 Δp k = | p K-′ p K| ?1173 时 , E?2 % ; 当 aa 实 Δ) (pk < 1173 时 , 2 % < E< 218 % 见附图。 实 21 运用运算中的判据 ———判据 2 中的 Δ附图 M nB m 型弱碱弱酸盐 C = C时 P K 与 0 A 1 1() ( )1 - 值 ,有时虽较 E大许多 ,但不会E的关系 折线图 实 实 2 2 A () 漏判 ;有时略小于 E,但已在指定误差 2 %以内 。 实 A1 2 () ) (31 运用判据 2 中的 1 - 值总是行之有效的 ,其值略大于 x 的 E 未列出。 2 实3 2 A 在 1 - 2 和 1 - 3 式中 ,令弱碱离子浓度 C= nc , 令弱酸根离子浓度 C= m c , 则有 , a b ( ) C- CK′ a ba( )p = 1 . 8 ( )2 C + A K b a A Kw )( KK′C+ a aa K ′ a ( )q = 1 . 9 C+ A K b a + 就可用 1 - 1 式计算的弱碱离子和弱酸根离子浓度不等的混合溶液和各种缓冲溶液的H ] 。 由文献表 1 和本文表 1 中弱碱弱酸盐的数据可算出阴 、阳离子的水解度 ,AL S、AL 4 2 3 2 ( ) CO的水解度几乎为 100 % ,MgS 绝大部分水解 ,MgCO少部分水解 。从计算的角度证实 3 3 3 ( ) 了 AL S、AL CO、MgS 在水中很难存在 。 2 3 2 3 3 + ] 表 1部分 MnBm 型弱碱弱酸盐溶液 H A A 121 1 两性 x Ex x (( 1 -1 - Co′1实232 3 Δ pk2 2 物质 A A ( )mol/ L ( )( )( )mol/ L mol/ L mol/ L ( )% ( )( ) % % - 5- 6- 6- 6AL Ac0126 148 147 155 1120 351621 ×10 41701 ×10 41593 ×10 41588 ×10 - 4- 10- 10- 10( ) M HCO 14144 2178 0166 0199 4 2 321370 ×10 61963 ×10 71153 ×10 71162 ×10 - 6- 8- 8) ( HPO2168 1168 0111 N H 210611370 ×10 - 8 71076 ×10 11347 ×10 11369 ×10 4 2 4 - 3- 10- 10- 10( ) N HSiO 22152 1110 0127 2154 4 2 311412 ×10 51603 ×10 51665 ×10 51666 ×10 - 3- 4- 4- 4( ) AL SO 3101 1114 0182 0105 2 4 311333 ×10 11349 ×10 11338 ×10 11338 ×10 - 3- 9- 9- 9( ) N HPO3110 32142 0133 0111 4 4 21690 ×10 11102 ×10 11105 ×10 11105 ×10 - 2- 10- 10- 10( ) N HS 24183 0107 0102 4 2 4189 21113 ×10 51500 ×10 51504 ×10 51504 ×10 - 9- 9- 9( ) AL CO 0127 0138 5125 11757 ×10 - 6 0 2 3 351801 ×10 51823 ×10 51823 ×10 - 8- 8- 6 - 8(Mg AC 0108 0103 6168 0 2 81045 ×10 81045 ×10 51009 ×10 81043 ×10 - 11- 4 - 11AL S 0 2 30101 9115 01388 ×10 11566 ×10 61387 ×10 ( ) 注 : 3 N HHPO的行为类似于 MnBm 型弱碱酸盐 。x 、x 和 x 为本文 1 - 1 式值 。 4 2 4 1 2 3 表 2 部分弱酸根离子的 p K和弱碱离子的 p K值′a a 2 - 2 -2 - 2 - 2 --2 - 弱酸根离子SOHO P COSiOPO AC S4 4 3 4 3 1199 174 120 47125 11180 12136 14115 10P K弱碱a +3 + 2 + 离子 P N H ALMg4 33K′ a 51009126 11142 注 :11 本文 P K和 P K′为涉及第一步水解之值 ; a a 21 本文 P K和 P K′取自武汉大学等五校编 1 分析化学 1 北京 : 人民教育出版社 ,19781 附录 : 表一 ; 有 3 a a2 + 3 + 的 Mg、AL 的 P K′取自北京师范大学编 1 简明化学手册 1 北京出版社 ,19801208 a + 2 弱碱离子的酸式盐 M HB 溶液的H ]的求解 211 两性物质在溶液中完成平衡的过程 (两性物质晶体在溶剂水的作用下 ,形成水合离子而溶解 。弱碱离子和其配位水作用而水解 仅考虑第一 ) 步水解 ,下同, ( ) m + m - 1+ +()M + Ho ?MO H+ H 2 . 1 2 同时 ,弱酸根离子也和其配位水作用而水解 , ( ) n - 1- -n - + HO ? HB + O H ()B 2 . 2 2 若有酸式弱酸根离子 ,它与配位水发生电离和水解 ,- + 2 -()HB ? H + B 2 . 3 - -HB + HO ? HB + O H ()2 . 4 2 2 + - 2 - 1 和 2 - 3 为产酸平衡 ,2 - 2 和 2 - 4 为产碱平衡 。由于产酸平衡得到的 H 和产碱平衡得到的 O H + - 要维持水的离子积常数 Kw “, 多余”的 H 和 O H 发生中和 , + - H + O H = HO 2 + - + - 由于H ]和O H ]的降低 ,迫使产酸平衡和产碱平衡右移 ;同时 ,溶液中剩下的 H 和 O H 也要维持水的离 子积 , + -()HO ? H + O H 2 . 5 2 当 2 - 1,2 - 5 均达到平衡时 ,溶液中的整个动态平衡也就完成 。 由上述过程可看出 ,在溶液中 ,质子未直接发生转移 ,而是通过溶剂水而发生转移的 。这是动力学决定 的 。故在溶液中 ,类似下列过程 : + 2 - -N H + CO?N H + HCO 4 3 3 3 - - 2 - HPO + H PO ? HPO + H PO 4 2 4 4 3 4 2 + - 是值得商榷的 ,而且在这些过程中 ,无 H 或 O H 项 ,看不出溶液酸度的变化 。+ - + - 因水解和电离均要引起H ]或O H ]的变化 ,故牵涉到的平衡至少含有H ] 或O H ] 春中一项 ,电离 平衡 、水解平衡 、水的离子积和电荷平衡正是这种平衡 ;物料平衡也是必须考虑的 。故本文计算两性物质溶液 + 的H ]也只用这五种平衡 。 212 对两个弱碱离子的酸式盐溶液的具体处理 弱碱离子的酸式盐在溶液中的行为类似于酸式盐还是张碱弱酸盐 ,需具体问题具体分析 。兹以 011 mol/ ) ( L N HHPO和 011 mol/ L N HHPO为例 。 4 2 4 4 2 4 例 1 :在 011 mol/ L N HHPO溶液中 ,阴 、阳离子涉及酸碱性的平衡为 :4 2 4 + - 102 - 6 N H + H O ?N H ?H O + HK =′ 516 ×10 4 2 3 2 + a 1 - 8 2 - 7 PO? H + HPOH K= 613 ×102 4 + 2 4a 2 -- 8- 2 ()HPO+ HO ? HPO+ O H K= 613 ×10 2 . 10 4 2 2 4 a 3 + - 可能产生 H 的平衡为 2 - 6 和 2 - 9 ,由 K值可见以 2 - 6 为主 ,可忽略 2 - 9 ;产生 O H 的平衡为 2 - 10 。 a ( ) 故可把 N HHPO作为 MnBm 型的弱碱弱酸盐处理 。 4 2 2 4 参 考 文 献 () 1 彭崇慧 1 酸碱平衡的处理 修订本1 北京大学出版社 ,1992148 2 马武权 1 酸碱滴定的新法处理 1 贵阳 :贵州人民出版社 ,1995173,75 ) (3 陶增宁 1 化学教育 11981 增刊 ?,48 () () 4 陈国强 1 贵州师大学报 自然科学版,1996 ,14 4:42,46 A U N IV ERSAL CA ICUL A T IN G FO RM UL A FO R ACCU R A T E CON C EN TRA T ION O F H YD RO GEN ION IN MnB m T YP E ( )W EA K BA S E - AC ID SAL TS SOL U T ION S ? Chen Guo qiang Tang Zhijian ()Depart ment of Chemist ry , Guizho u No r mal U niversity , Guiyang 550001 ABSTRACT This paper p rop ses a universal calculating fo r mula fo r accurate co ncent ratio n of Hydro gen io n in M nB m t ype weak base2acid salt s solutio ns1By using t he alter natio n met ho d fo r o nce o r t wice ,accurate co ncent ratio n of Hydrogen io n can be o btained1 base2acid KEY WO RDS Weak salt s , co ncent ratio n of Hydrogen io n ?学校卫生? 近几年贵州师大托儿所儿童患急性结膜炎的调查分析 张晓筑 () 贵州师大卫生所 贵阳 550001 在集体居住儿童健康监测中 ,急性结膜炎不仅多见 ,而且严重影响儿童键康 ,近几年对我校幼儿园 2,6 岁 211 名托儿童进行健康体检时 ,重点做了眼科检查及调查 ,结果 总结 初级经济法重点总结下载党员个人总结TXt高中句型全总结.doc高中句型全总结.doc理论力学知识点总结pdf 分析如 下 : 1 结果分析 1 . 1 1989,1994 年在 211 名受检儿童中患过急性结膜炎 134 名 ,患病率 63 . 51 % ,从性别看 , 受检男童 107 名 ,患病率 62 . 62 % ,女童 104 名 ,患病率 64 . 42 % ,统计学处理如下 : 附表近几年患急性结合膜炎情况比较表 性 别患病例数未患病例数合 计 男性64 40 107 女性 70 34 104 合计 137 74 211 2 x = 0 . 5096 < 3. 84 P > 0 . 05 1 . 2 卫生情况调查 :贵州师大托儿所结合幼儿健康检查 ,经常开展幼儿卫生常识教育 。教育内容为 :教育儿童从小养成受清洁 ,讲卫生的习惯 ,做到勤洗手 ,不用手揉眼睛 ,要随身带后绢 , 当眼睛发痒或流泪时 ,要用干净的手绢去擦 ;洗脸有具经常保持清洁 ,做到一人一巾一盆水 ,毛 巾脸盆经常消毒 。 1 . 3 从调查情况看 ,该托儿所的卫生常识教育是做得比较好的 ,但由于急性结膜炎是由于细 菌或病毒引起感染 ,使眼结膜发生了急性炎症 ,所以来势凶 ,发病急 ,传染性很强 ,只要我们的 眼睛接触了病人的眼眵或泪水染过的东西就会受到传染 。这种病虽然传染性很强 ,但只要注 意预防 ,是可以防止发生的 。如患了这种病 ,及时治疗 ,可很快治好 ,视力一般不受影响 ,治疗 不及时 ,可变成慢性结膜炎或并发其它眼病 ,引起视力减退 。这种病一年四季孝有 ,春末到秋 发病较多 ,由于自然气候 ,适于病菌繁殖 ,同时 ,天热容易出汗 ,常用手揉眼 ,受感染的机会也增 多 。 2 保健措施 我们要开展以爱眼为主的多种形式健康教育 ,大力做好用眼卫生宣传教育工作 ,取得家长 配合 ,使家长及幼儿教师懂得眼保健的重要性 ,掌握保健知识及方法 ,培养儿童良好的卫生习 () 惯 ,采取积极地预防措施 ,被褥和玩 、教具等用品经常 使用紫外线灯消毒 ,早发现 ,早治疗 ,推 广流动水洗手 ,开展普查普治 。对患儿注意隔离 ,应自觉做到毛巾 、脸盆 、枕巾 ,手帕等不混用 , 常洗手 。这样可减少发病率 。