医用化学/多元酸碱在溶液中的离解

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多元酸碱在溶液中的离解是分步进行的，叫做分步离解。表2-2列出了一些常见的多元酸的分步离解常数。表中pKa为Ka的负对数值。

表2-2 一些常见的多元酸的分步离解常数

名称	分子式	Ka1	PKa1	Ka2	PKa2	Ka3	PKa3
酸性强度增加	草酸	H2C2O4	5.4×10-2	1.27	5.4×10-5	4.27	2.2×10-13	12.67
亚硫酸	H2SO3	1.54×10-2	1.81	1.02×10-7	6.91
磷酸	H3PO4	7.52×10-3	2.12	6.23×10-8	7.21
丙二酸	CH2(COOH)2	1.38×10-3	2.86	2×10-6	5.70
邻苯二甲酸	C6H4（COOH）2	1.12×10-3	2.95	3.9×10-5	5.41
酒石酸	（CHOHCOOH）2	9.1×10-4	3.04	4.3×10-5	4.37
碳酸	H2CO3	4.30×10-7	6.37	5.61×10-11	10.25
氢硫酸	H2S	9.1×10-8	7.04	1.1×10-12	11.96

例如草酸（H2C2O4）的离解分两步进行。

一级离解

二级离解

二级离解总比一级离解困难，因为H+要克服带有两个电荷的C2O2-4对它的吸引。从Ka1和Ka2可以反映这一点。草酸溶液中的HC2O-4浓度要比C2O2-4浓度大得多。

磷酸的离解要分步，有Ka1、Ka2、和Ka3三个离解常数，且K_a1》K_a2》K_a3。这说明多元酸分级离解是依次变难。

根据多元酸的浓度和各级离解常数，可以算出溶液中各种离子的浓度。

例2　计算0.1mol.L-1H2S溶液中的H+和S2-的浓度。

解：由于H2S的　K_a1》K_a2　，所以H2S溶液中的H⁺主要来自第一步离解，而第一步离解所产生的H+，又抑制第二步离解。这样计算H2S溶液中H+的总浓度时，可以忽略第二步离解的H⁺，近似地等于第一步离解平衡时H+浓度。

设第一步离解平衡时［H+］=x,则［H+］≈［HS-］，平衡时则有下列关系：

由表2-2知H2S的Ka为9.1×10-8,则

因Ka1很小,x必然很小,所以0.1-x≈0.1,则

溶液中的S2-是第二步离解的产生,因此,计算溶液中的S2-浓度时,应根据第二步离解平衡进行计算.

设第二步离解时,［S2-］=y,平衡时有下列关系:

因为Ka1极小,y必然极小,所以9.54×10-5±y≈9.54×10-5,则

所以,［S2-］≈Ka2。

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