化学自习室移动版

【导读】化学界的“万能公式”亨德森-哈塞尔巴尔赫方程，就像一位“pH预言家”，知道弱酸或弱碱的电离常数pKa或pKb，再有共轭酸碱对浓度之比或同一溶液中的物质的量之比，就能轻松计算溶液的酸碱度。这个方程不仅简单实用，还藏着化学平衡的奥秘，是高中化学中的“宝藏公式”！

一：酸性缓冲体系的H-H方程

☆弱酸HA及其共轭碱A⁻平衡关系推导

典例①：醋酸、醋酸钠缓冲液体系，0.1mol的CH₃COOH和0.1mol的CH₃COONa溶于水，定容配置成1L溶液，已知CH₃COOH的pKa≈4.76，则溶液的pH=？

此典例意义在于当弱酸及其共轭碱浓度相等时pH≈pKa。

典例②：0.1mol的CH₃COOH和1mol的CH₃COONa溶于水，定容配置成1L溶液，已知此温度下CH₃COOH的pKa≈4.87，则溶液的pH=？

二：碱性缓冲体系的H-H方程

☆弱碱B在水中结合H⁺(共轭酸BH⁺)平衡关系推导

用pKb的形式表达：

典例③：氨水、氯化铵缓冲液体系，0.1mol的氨水(NH₃·H₂O)和0.1mol的NH₄Cl溶于水，定容配置成1L溶液，已知NH₃·H₂O的pKb≈4.75，则溶液的pH=？

∵ NH₃·H₂O的pKb≈4.75

∴ 其共轭酸NH₄⁺的pKa=14-4.75=9.25

同样当弱碱和其共轭酸浓度相等时，pH值等于共轭酸的pKa，溶液的碱性也“恰到好处”。

典例④：若0.2mol的氨水(NH₃·H₂O)和0.1mol的NH₄Cl溶于水，定容配置成1L溶液，已知NH₃·H₂O的pKb≈4.75，则溶液的pH=？

典例⑤：Na₂CO₃、NaHCO₃缓冲溶液(碱性缓冲体系)，0.1mol的NaHCO₃和0.01mol的Na₂CO₃溶于水，定容配置成1L溶液，已知H₂CO₃的pKa1≈6.38、pKa2≈10.25，则溶液的pH=？

小贴士提醒：这类题最容易掉进的陷阱是选错pKa!一定要记住，面对HCO₃⁻、CO₃²⁻这一对，我们要找的是HCO₃⁻变成CO₃²⁻的那一步，所以必须用pKa2。

典例⑥：NaHC₂O₄、Na₂C₂O₄缓冲溶液，0.05mol的NaHC₂O₄和0.15mol的Na₂C₂O₄溶于水，定容配置成1L溶液，已知H₂C₂O₄的pKa1≈1.25、pKa2≈4.27，则溶液的pH=？

小贴士总结：草酸体系告诉我们，H-H方程虽然强大，但在面对多元酸时，必须先搞清楚当前溶液里到底谁是“酸”，谁是“碱”，选对对应的pKa(是pKa1还是pKa2)才是解题的关键！