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本文拟结合具体实例,介绍水的离子积(Kw)、难溶盐的溶度积(Ksp)与复合式热力学平衡常数(Kθ)的关联[1],供参考.
[例]. 试写出下列反应的复合式热力学平衡常数的表示式,并推导其与离子积及溶度积的关联.
① H2O(l)=H+(aq)+OH-(aq)
② Ca3(PO4)2(s)=3Ca2+(aq)+2PO43-(aq)
1. 水的离子积与复合式热力学平衡常数
由化学反应①可得:
(1)
由于水的解离非常微弱,可将n(H2O)近似视为常数.
令: (2)
将式(2)代入式(1),并整理可得:
(3)
式(3)显示水的离子积(Kw)为复合式热力学平衡常数(Kθ1)与常数a的乘积.
2. 难溶盐的溶度积与复合式热力学平衡常数
由反应②可得:
(4)
由于Ca3(PO4)2(s)难溶盐的解离非常微弱,可将n{Ca3(PO4)2}近似视为常数.
令: (5)
将式(5)代入式(4),并整理可得:
(6)
式(6)显示难溶盐的溶度积(Ksp)为复合式热力学平衡常数(Kθ2)与常数b的乘积.
3. 结论
⑴
⑵
备注:a、b分别为由水及Ca3(PO4)2的物质的量决定的常数.
参考文献
[1]余高奇.复合式热力学(或标准)平衡常数的表示式与计算.科学网博客,2024,12.
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