一元弱酸溶液氢离子浓度近似计算的课程新设计

来源：化学通报杂志2019年第6期北京时间：

作者：林道广,王海水

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(-K_a+√(K_a^2+4cK_a ))或[H+]AV2=√(cK_a )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，可忽略水离解产生的氢离子，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?10-6mol?L-1和cKa?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（HA离解很少情形）。[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，判据严谨，边界条件清晰，学生容易理解，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,

基金资助：国家自然科学基金