鹽類水解

高中化學25 °C 時乙酸根與銨離子的理想質子化平衡,並精確滿足電中性條件,同時考慮水的自解離

拖曳左側的劑量控制柄來添加鹽,拖曳右側的加水控制柄來稀釋。比較酸性、鹼性和接近中性的鹽溶液。

3D

拖曳裝置進行調整。拖曳背景進行旋轉。捲動以縮放。

測量記錄本

變更設定、測試預測並儲存結果。最多保留 12 個快照。

關於此實驗

將鹽加入水中,比較中性鹽、酸性鹽與鹼性鹽。改變加入量和稀釋程度,同時測量 pH,接著判斷哪些離子會與水反應。

學習目標

  • 根據鹽中離子的酸鹼性質為鹽分類。
  • 將水解與共軛酸、共軛鹼的平衡連結起來。
  • 觀察足夠稀的溶液中,pH 逐漸接近中性。

使用方法

  1. 1加入全部劑量的乙酸鈉,並記錄呈鹼性的 pH。
  2. 2沖洗後,依序以氯化銨和氯化鈉重複實驗。
  3. 3將乙酸銨與另外兩種具有強酸或強鹼對應離子的鹽進行比較。
  4. 4逐步稀釋固定投加量的鹽,並在濃度圖上查看水的游離極限。

模型

這些 25 °C 下的近似常數決定了兩個質子化系列。
只包含所選鹽中存在的物種。
類似的分析物料衡算也適用於銨系列。

假設

  • 溶液視為理想溶液,且與大氣中的二氧化碳隔絕。不考慮活度係數或其他離子締合平衡。
  • 投加時鐘表示鹽劑量中已引入的比例,而不是物理溶解速率常數。假設所有已引入的鹽均已溶解。
  • 虛擬指示劑顏色有助於比較;除此之外,模型中的鹽溶液皆為無色。莫耳質量和 pKa 值是經過取整的教學用參數。

在課堂上試試這個實驗

  1. Q1為什麼模型中的氯化鈉維持中性?
  2. Q2醋酸銨含有兩種弱酸鹼成分,為什麼仍幾乎呈中性?

常見問題

水解是指每種鹽都分解成分子態的酸和鹼嗎?

不會。此計算會在維持電中性的同時,求出共軛質子化狀態的平衡分率。

稀釋後 pH 總是不變嗎?

不會。發生水解的鹽類濃度會改變;在濃度極低時,水的自解離也會變得重要。