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环境化学方法 由式(1)可得:c(H2CO3,aq)=Kh・p(CO2,g) =3.34×10-7mol/(dm3・Pa)×330×10-6m3/m3×101.325×103Pa =1.17×10-5mol・dm-3 由式(2)可得:c(HCO3-,aq)=Ka,1・c(H2CO3,aq)/c(H+) (4) 由式(3)可得:c(CO32-,aq)=Ka,2・c(HCO3-,aq)/c(H+)=Ka,1・Ka,2・c(H2CO3,aq) / c2(H+) (5) 依据电中性原理可得[1]: c(H+)=c(OH-)+c(HCO3-,aq)+2c(CO32-,aq) (6) 备注:由于数值较小,通常可将式(6)中c(OH-)与c(CO32-,aq)忽略,此时环境化学方法与无机化学方法等价. 另: c(OH-)=Kw/ c(H+) (7) 将式(4)、(5)及(7)分别代入式(6)可得: c(H+)=Kw/ c(H+)+Ka,1・c(H2CO3,aq)/c(H+) +2Ka,1・Ka,2・c(H2CO3,aq) / c2(H+) (8) 整理式(8)可得: c3(H+)-[Kw+Ka,1・c(H2CO3,aq)]・c(H+)-2Ka,1・Ka,2・c(H2CO3,aq)=0 (9) 将已知数据代入式(9),并整理可得: c3(H+)-527.5×10-14・c(H+)-49.491×10-23=0 (10) 由一元三次方程求根公式可得:c(H+)=2.222×10-6mol・dm-3 pH=-lg[c(H+)/cθ]=-lg(2.222×10-6)≈5.65 |
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