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现以HA代表弱酸,MA代表其弱酸盐,HA-MA组成的缓冲溶液为例,推导缓冲溶液的pH值计算公式。设:平衡时[H ]=χ
HA H
+ A
起始相对浓度:
0
平衡相对浓度: -χ
χ +
χ
因同离子效应χ很小,[HA]= -χ≈ [A ]= +
χ≈
= ,[H ]= ≈ 
-lg[H ]=-lg -lg
pH=p -lg (2-22)
其中, 和 为缓冲溶液中的弱酸和弱酸盐的起始浓度。
由弱碱及其盐组成的缓冲溶液,pH计算公式可用类似方法求得:
pOH=p -lg
pH=p -p
+ lg (2-23)
[例2-9] 求含有0.10mol·L NH ·H O和0.10mol·L NH Cl的混合液pH值。若在50mL此缓冲液中加入1.0mol·L 的HCl0.05mL或加入1.0mol·L NaOH0.05mL后溶液的pH值。(NH ·H O的 =1.74×10 )
〖解答过程〗
以上计算说明,缓冲溶液确实能抵抗外加少量的强酸或强碱而保持溶液pH值基本不变。
当缓冲溶液两组分浓度比相差悬殊时,或者各组分浓度过稀时,就不能忽略弱酸电离影响。
利用式2-22和式2-23计算缓冲溶液pH值只是近似值,一方面是忽略了弱酸或弱碱的电离影响,另一方面忽略了离子间相互作用。若考虑缓冲液中离子间相互作用,则必须用活度来代替浓度计算。则2-22式可改写为:
pH=p -lg =p -lg =p -lg -lg (2-24)
此式是校正的缓冲溶液pH值计算公式。式中 和 分别为溶液中酸和盐的活度系数。lg 和lg 的值可用前面所讲的戴维斯公式来求出:
lg =-0.509z  -0.30I
[例2-10] 取0.10mol·L KH PO 和0.05mol·L NaOH各50mL混合,假定混合后溶液体积为100mL,求此混合液的pH值。
〖解答过程〗
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