电离常数 $K_a$ 的计算公式为:
$$K_a = \frac{[H^+][A^-]}{[HA]}$$
其中:
-
$[H^+]$ 是溶液中氢离子的浓度,
-
$[A^-]$ 是弱酸根的浓度,
-
$[HA]$ 是弱酸的浓度。
这个公式适用于弱酸的电离平衡,并且是在标准条件下(通常是室温,25°C)。
对于多元弱酸,电离常数 $K_a$ 可以通过逐步计算每个离子的电离常数来得到。例如,对于二元弱酸 $HA_2$,其电离可以表示为:
$$HA_2 \rightleftharpoons H^+ + A^{2-}$$ $$HA_2 \rightleftharpoons H^+ + A^- + A^{2-}$$
第一个反应的 $K_a_1$ 和第二个反应的 $K_a_2$ 可以分别计算,并且有如下关系:
$$K_a_1 \times K_a_2 = K_w$$
其中 $K_w$ 是水的离子积常数,在标准条件下 $K_w = 10^{-14}$。
总结起来,电离常数 $K_a$ 的计算公式是:
$$K_a = \frac{[H^+][A^-]}{[HA]}$$
对于多元弱酸,可以通过分别计算每个离子的电离常数并利用 $K_a_1 \times K_a_2 = K_w$ 关系来求解。