Расчет рН растворов слабых кислот

Если степень диссоциации кислоты мала (h < 5%), то можно полагать, что равновесная концентрация недиссоциированнои кислоты равна ее общей концентрации. Тогда

(2-4)

Если h > 5%, необходимо учитывать, что [НА] ≠С_НА и поэтому

(2-5)

ПРИМЕР 6. Рассчитайте рН 0.10 М раствора уксусной кислоты.

Решение. Поскольку в 0.10 М растворе уксусной кислоты степень диссоциации СН₃СООН h < 5% (табличные данные), то в хорошем приближении

[СН₃СООН] = С(СН₃СООН) = 0.10 М

ПРИМЕР 7. Рассчитайте рН 0.10 М раствора фосфорной кислоты.

Решение. Поскольку константы диссоциации фосфорной кислоты по стадиям значительно различаются (7.08·10^-3; 6.17·10^-8; 4.68·10^-13), то можно пренебречь диссоциацией по второй и третьей стадиям.

Оценим степень диссоциации фосфорной кислоты при концентрации 0.10 М:

Следовательно, [Н₃РО₄] ≠ С(Н₃РО₄) и п о формуле (2-5)

В разбавленных растворах (C < 1·10^{-4 М) кислот с Ка} _НА < 1·10^-6 диссоциацией растворителя пренебрегать нельзя. Запишем уравнение электронейтральности

[Н⁺] = [А^-] + [ОН^-]

Выразим [А^-] и [ОН^-] через К^а_НА и K_w соответственно

Решим это уравнение относительно Н⁺:

(2-6)