计算弱酸的pH值比测定强酸的pH值要复杂一些，因为弱酸在水中不会完全解离。幸运的是，计算pH值的公式很简单。这是你要做的。

关键收获：弱酸的ph值

• 测定弱酸的pH值比测定强酸的pH值要复杂一些，因为弱酸不能完全分解成离子。
• pH方程仍然相同（pH=-log[H+]），但需要使用酸离解常数（Ka）来找到[H+]。
• 求解氢离子浓度的方法主要有两种。一个是二次方程。另一种假设弱酸在水中几乎不分解，接近pH值。你选择哪一种取决于你需要的答案的准确性。家庭作业，使用二次方程。要在实验室快速估算，请使用近似值。

弱酸问题的ph值

0.01 M苯甲酸溶液的pH值是多少？

给定值：苯甲酸Ka=6.5 x 10-5

解决方案

苯甲酸在水中分解为：

C6H5COOH→ H++C6H5COO-

Ka的公式为：

Ka=[H+][B-]/[HB]

式中：[H+]=H+离子浓度[B-]=共轭碱离子浓度[HB]=反应的未离解酸分子浓度HB→ H++B-

苯甲酸对每个C6H5COO-离子解离一个H+离子，因此[H+]=[C6H5COO-]。

设x表示与HB分离的H+浓度，然后[HB]=C-x，其中C为初始浓度。

将这些值输入Ka方程：

Ka=x·x/（C-x）Ka=x²/（C-x）（C-x）Ka=x²x²=CKa-xKax²+Kax-CKa=0

使用二次方程求解x：

x=[-b±（b²-4ac）½]/2a

x=[-Ka+（Ka²+4CKa）½]/2

**注**从技术上讲，x有两种解决方案。由于x表示溶液中离子的浓度，因此x的值不能为负值。

输入Ka和C的值：

Ka=6.5x10-5C=0.01米

x={6.5x10-5+[（6.5x10-5）²+4（0.01）（6.5x10-5）]/2x=（-6.5x10-5+1.6x10-3）/2x=（1.5x10-3）/2x=7.7x10-4

查找pH值：

pH=-log[H+]

pH=-log（x）pH=-log（7.7 x 10-4）pH=-3.11 pH=3.11

回答

0.01 M苯甲酸溶液的pH值为3.11。

解决方案：快速、肮脏的方法来寻找弱酸性ph值

大多数弱酸在溶液中几乎不解离。在该溶液中，我们发现酸仅解离7.7 x 10-4 M。原始浓度比解离浓度高1 x 10-2或770倍。

那么，C-x的值将非常接近C，看起来没有变化。如果我们用C代替Ka方程中的（C-x），

Ka=x²/（C-x）Ka=x²/C

因此，无需使用二次方程求解x：

x²=Ka·C

x²=（6.5x10-5）（0.01）x²=6.5x10-7x=8.06x10-4

找博士

pH=-log[H+]

pH=-log（x）pH=-log（8.06 x 10-4）pH=-3.09 pH=3.09

请注意，这两个答案几乎相同，只有0.02的差异。还请注意，第一种方法的x与第二种方法的x之间的差异仅为0.000036 M。对于大多数实验室情况，第二种方法“足够好”且简单得多。

在报告值之前检查您的工作。弱酸的pH值应小于7（非中性），通常小于强酸的pH值。注意，也有例外。例如，对于1 mM溶液，盐酸的pH值为3.01，而氢氟酸的pH值也较低，对于1 mM溶液，其值为3.27。

来源

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