產生酸性溶液的鹽類 Salts That Produce Acidic Solution（二）

化學原理啟迪180

1.     【範例】計算0.010M AlCl3溶液的pH值。Al(H2O)6³⁺的Ka值是1.4×10^－5。

2.     【解題】溶液的只要化合物：

Al(H2O)6³⁺，  Cl^－  和  H2O

3.     比較Al(H2O)6³⁺和H2O的酸性

Al(H2O)6³⁺ (aq)←→Al(OH)(H2O)5²⁺ (aq)+H⁺(aq)

Ka＝1.4×10^－5

H2O (aq)←→ OH^－(aq)+H⁺ (aq)

Kw＝1.0×10^－14

4.     發現Al(H2O)6³⁺解離方程式的平衡位置比較偏右，解離出比較多的質子H⁺，因此酸性比較強。

5.     因為Al(H2O)6³⁺是比H2O更強的酸，所以主要的平衡方程式是：

Al(H2O)6³⁺ (aq)←→Al(OH)(H2O)5²⁺ (aq)+H⁺(aq)

6.     並且

1.4×10^－5＝Ka＝[Al(OH)(H2O)5²⁺][H⁺]／[Al(H2O)6³⁺]

7.     這是一個弱酸的問題，我們可用一般的運算程序找到解答：

8.     因此

1.4×10^－5＝Ka＝[Al(OH)(H2O)5²⁺][H⁺]／[Al(H2O)6³⁺]

＝(x)(x)／0.010－x≒x²／0.010

x≒3.7×10^－4

9.     近似值的誤差範圍在5％以內，所以

[H⁺]＝x＝3.7×10^－4M並且 pH＝3.43

n   翻譯編寫Steven S. Zumdahl 《Chemical Principles》