酸鹼平衡與滴定
弱酸
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想像門口的一群人,只有少數幾個走出去,大多數留在裡面,進進出出還一直保持平衡。弱酸就像這樣:把它丟進水裡,只有一小部分分子真的放掉了它們的氫離子,其餘的都還完好無缺。
正式地說,弱酸是一種在水中只部分解離的酸,它穩定在完整的酸與它的離子之間的平衡中。由於有一些酸保持未解離,這個反應就有一個有意義的、不大不小的酸解離常數 Ka——小到你必須求解平衡才能找到 pH,而不能直接從濃度讀出。大多數有機酸,比如醋酸和檸檬酸,以及許多生物體內的酸,都屬於這一類。
弱酸之所以重要,是因為它們是緩衝作用的主力,也是現實世界中各種酸的滴定曲線之所以有平緩而富含信息斜坡的原因。一個誠實的提醒是:「弱」是一種比較,而不是缺陷:弱酸在高濃度下仍然可以相當酸,而把它和它的共軛鹼配成一對,正是緩衝液穩定能力的來源。
在一份 0.1 莫耳每升的醋酸溶液中,只有約百分之一的分子解離,所以 pH 接近 2.9——遠不如同濃度的強酸酸,後者會落在 pH 1。
只有一小部分解離,所以 pH 必須由平衡求得。
解離的比例會隨酸被稀釋而升高,所以弱酸並沒有單一固定的解離百分數——它取決於濃度。這就是為什麼 pH 不像強酸那樣簡單地隨濃度變化。
另見