4.3.2.1水溶液中弱酸(碱)各种型体的分布

(1)一元弱酸

以醋酸HAc为例，设分析浓度为c mol/L，它在溶液中以HAc和Ac^-两种型体存在，它们的平衡浓度分别为[HAc]和[Ac^-]，则c=[HAc]+[Ac^-]，根据分布分数的定义、物料平衡和Ka的表达式，可得

δHAc+δAc^-＝1

HAc和Ac^-的分布分数与溶液pH的关系曲线如图4-8所示。

在平衡状态下，一元弱酸各型体的分布分数与Ka和H⁺浓度有关，而与分析浓度无关。对于某一元弱酸，分布分数是pH的函数。

图4-8 HAc和Ac^-的分布分数与溶液pH的关系曲线

(2)多元酸

以二元弱酸H₂C₂O₄为例，设分析浓度为c mol/L，草酸在溶液中平衡型体有H₂C₂O₄、HC₂O₄^-和C₂O₄^2-三种。根据物料平衡、分布系数的定义以及Ka₁和Ka₂的表达式，可得

若以δ对pH作图，则可得图4-9所示的分布曲线。由图可见，当pH＜pK_a1时，溶液中H₂C₂O₄为主要的存在型体；当pK_a1＜pH＜pK_a2时，溶液中HC₂O₄^-为主要存在型体；当pH>pK_a2时，溶液中C₂O₄^2-为主要存在型体。

多元弱酸H_nA的溶液中存在着n+1种可能的型体，各型体的分布分数为：

图4-9 H₂C₂O₄各型体的分布分数与溶液pH的关系曲线

对于多元弱碱A^n-的分布分数，按类似的方法处理，可得

由上可知，分布分数取决于物质的酸碱强度(K_a或K_b)和溶液的酸度(H⁺的浓度)，而与其总浓度无关，同一物质各型体的分布分数之和为1。

文章来源：《分析化学分析方法的原理及应用研究》

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