pH等于2的醋酸加水稀释到原体积的两倍,稀释后PH为【2~3】为什么?

Question

如题所述

Answer 1

醋酸是一种弱酸，在溶液中的电离平衡为CH3COOH可逆号CH3COO-和H+,设醋酸溶液的体积为V，加水稀释后溶液的体积变为2V，不考虑电离平衡移动，
溶液中的C(H+)=C(H+).V/2V,pH计算公式pH=lgC(H+)，
稀释后的溶液pH=lgC(H+).V/2V=lgC(H+)/2=lgC(H+)-lg2,
因为原溶液pH=2，lg2= - 0.3所以稀释后的溶液pH=2-lg2=2.3 ,但醋酸是弱酸加水促进反应向正电离方向进行，实际存在的氢离子浓度变小，稀释后的溶液pH>2-lg2>2,3

Answer 2

ph为2时，醋酸的分布分数为0.9982，即电离的醋酸占0.0018，氢离子浓度为0.01mol/L，所以溶液中总的醋酸浓度为0.01/0.0018=5.56mol/L，稀释到原来的两倍后，醋酸浓度变为2.78mol/L，根据醋酸的ka值为1.8*10^（-5），近似计算出此时溶液的ph值约为2.15。
公式：ph=-lg（（c(HA)*ka）^(1/2)），仅适合一元弱酸ph值的近似计算。可以验证5.56mol/L时的ph值约为2。