文|鲸探所

编辑|鲸探所

溶液的pH值是其酸度或碱度的量度，它取决于溶液中氢离子(H )的浓度。

在弱酸盐溶液的情况下，例如碳酸氢钠(NaHCO3)，可以使用平衡反应和酸碱化学原理计算pH值。

碳酸氢钠，俗称小苏打，是一种弱酸(碳酸，H2CO3)和强碱(氢氧化钠，NaOH)反应形成的弱酸盐，该反应的化学方程式为：

H2CO3 2NaOH → Na2CO3 2H2O

生成的产物碳酸氢钠NaHCO3是一种弱酸盐，在水中部分离解，NaHCO3的离解可由以下方程式表示：

碳酸氢钠⇌钠 碳酸氢钠

碳酸氢根离子(HCO3-)在水中充当弱碱，从水分子中接受一个质子，形成氢氧根离子(OH-)和碳酸(H2CO3)，该平衡反应可以表示如下：

碳酸氢根 水⇌ H2CO3 OH

为了计算碳酸氢钠溶液的pH值，我们需要考虑上面讨论的平衡反应，pH值由溶液中H 离子的浓度决定，它受弱酸盐离解的影响。

NaHCO3的离解：nah co 3在水中部分离解，释放出钠离子(Na )和碳酸氢根离子(HCO3-)，离解的程度取决于盐的浓度和溶液的酸度，假设我们有一个浓度为每升“C”摩尔的碳酸氢钠溶液。

碳酸氢根离子与水反应：碳酸氢根离子(HCO3-)能与水反应生成氢氧根离子(OH-)和碳酸(H2CO3)，这个反应是溶液呈碱性的原因。

碳酸的离解：碳酸(H2CO3)是一种弱酸，能离解释放氢离子(H )。

pH值计算：溶液的pH值可以用H 离子的浓度来计算，由于与水中H 离子的浓度相比，碳酸中H 离子的浓度通常很低，因此我们可以在pH值计算中忽略碳酸中H 离子的贡献，因此，pH值主要由碳酸氢根离子与水反应产生的氢氧根离子(OH-)的浓度决定。

OH-离子的浓度可以基于水的平衡常数(Kw)来计算：kw =[H2O]x[oh-]= 1.0 x 10^-14(25°c时)，由于水的浓度保持相对恒定，我们可以假定它约为55.5摩尔/升(25°C时)，因此，我们可以重新排列方程来求解OH-离子的浓度:Kw / [H2O]。

代入千瓦值：[OH-] = 1.0 x 10^-14 / 55.5。

现在，我们需要考虑碳酸氢根离子(HCO3-)和水之间反应的化学计量，每反应一摩尔碳酸氢根，就会产生一摩尔羟基，由于每摩尔碳酸氢钠中碳酸氢钠离解成一摩尔碳酸氢钠，所以OH-离子的浓度等于碳酸氢钠的浓度。

[OH-]=[碳酸氢钠] = C摩尔/升，最后，我们可以通过取OH-离子浓度的负对数(以10为底)来计算pOH值:pOH = -log10([OH-])。

为了获得pH值，我们从14中减去pOH(pH pOH = 14):pH = 14 - pOH。