鹽酸、醋酸稀溶液等體積混合后pH變化的探討

顏兆仁

當pH相等或相近的強、弱酸等體積混合后，弱酸的電離平衡是否變化，怎樣變化的？對此問題筆者從理論和實驗兩方面對鹽酸、醋酸等體積混合后酸度的變化進行探討。

一、實驗部分

1.用250 mL容量瓶分別配制鄰苯二甲酸氫鉀標準溶液（pH=4.0）和混合磷酸鹽標準溶液（pH=6.864）。

2.用250 mL容量瓶分別配制pH=3的醋酸、鹽酸待測溶液。

3.用配制的標準溶液標定pH電極。

4.用酸度計分別測定醋酸、鹽酸及二者的等體積混合溶液的pH，結果見表1。

二、結果與討論

1.從實驗結果看，pH相近的醋酸與鹽酸等體積混合后，溶液的酸度略有增加，pH下降。

2.若不考慮各種因素對醋酸電離平衡的影響，認為電離平衡保持不變，對實驗混合液的酸度進行計算得pH=2.892，與實驗事實不符。

3.考慮混合后鹽酸對醋酸電離平衡產生的同離子效應：對實驗混合液的酸度進行計算得pH=2.875，大于實驗測定值。

5.用上述同樣的方法，對pH=3的醋酸與鹽酸等體積混合液進行計算，結果pH小于3。

6.對實驗結果進行理論分析：

（1）對于pH相等或相近的弱酸與強酸溶液等體積混合后，溶液的pH不能簡單的把兩種酸的氫離子濃度相加求解，而應同時考慮強酸的加入，產生的同離子效應和鹽效應等因素對弱酸電離平衡的影響；從而來分析得出混合液pH的變化。

（2）強酸提供的H+對弱酸電離平衡產生的同離子效應，只有在強酸的c（H+）大于弱酸電離產生的c（H+）的前提下，才能發揮主導作用；在pH相等的情況下，弱酸與強酸等體積混合，強酸的同離子效應對弱酸電離平衡的影響與混合前弱酸自身的電離平衡相同，但體積增加了一倍，使弱酸電離產生的酸根離子濃度降低，與質子結合成弱酸分子的幾率下降，加上強酸根離子產生的鹽效應，使弱酸的電離度增大，使混合溶液中氫離子凈含量增加，導致溶液的pH降低，但同時氫離子仍存在一定程度的同離子效應，混合溶液的pH雖然下降，但幅度不太。

綜上所述，筆者認為pH相等或相近的醋酸與鹽酸等體積混合后，溶液的酸度略有增加，pH有一定程度的下降。

（收稿日期：2015-03-01）