雨水pH为5.6是怎样计算出来的最好有详细计算过程

雨水pH为5.6是怎样计算出来的最好有详细计算过程

有关酸雨的内容高中教材是这样叙述的:正常 ×273 ÷(293 ×22.4) =1.09 ×10 mol
雨水的pH约为5.6(这是由于溶解了二氧化碳的缘 又因为溶液的浓度很小 ,其密度可以看成近似- 5
故) ,酸雨的pH小于5.6.为1g/mL ,所以1L 水中溶解 1.09 ×10 mol CO2 ,则- 5
我们认为“5.6”为实际测定值.本文将通过计算CO2 的物质的量浓度为1.09 ×10 mol/L.
得出正常雨水的理论pH,与实际测定值做一比较.
2 　正常雨水的pH
1 　常温下 ,雨水中 CO2 的浓度
因为碳酸的电离常数 Ka1 是合并了反应 CO2 +在1atm(CO2 分压) ,100 体积水内溶解的 CO2 体 + -H2O H2CO3 和 H2CO3 H + HCO3 的平衡常积数为:+数后得出的 ,所以我们在计算雨水中 H 浓度时 ,也0 ℃ 10 ℃ 20 ℃ 25 ℃ 60 ℃必须把 CO2 的起始浓度视为 H2CO3 的起始浓度 ,即171 119 88 75.7 36 - 5 - 7C(H2CO3) =1.09 ×10 mol/L ,ka1 =4.30 ×10 .
　　设雨水温度为20 ℃,则1L 水中溶解0.88L CO2 ,
因为 Ka1C=4.30 ×10 ×1.09 ×10 =4.69 ×CO2 在水中基本上以分子形式存在 ,只有大约1 ‰生10 - 12 >20Kw
成 H2CO3.又因为 H2CO3 的电离度很小 ,所以可以 但是 C/ Ka1 = (1.09 ×10 ) ÷(4.30 ×10 ) =粗略地认为 CO2 在气液两相中存在的形式相同

有关酸雨的内容高中教材是这样叙述的:正常 ×273 ÷(293 ×22.4) =1.09 ×10 mol 雨水的ph约为5.6(这是由于溶解了二氧化碳的缘 又因为溶液的浓度很小 ,其密度可以看成近似 - 5 故) ,酸雨的ph小于5.6。 为1g/ml ,所以1l 水中溶解 1.09 ×10 mol co2 ,则 - 5 我们认为“5.6”为实际测定值。本文将通过计算 co2 的物质的量浓度为1.09 ×10 mol/l。 得出正常雨水的理论ph,与实际测定值做一比较。 2 　正常雨水的ph 1 　常温下 ,雨水中 co2 的浓度 因为碳酸的电离常数 ka1 是合并了反应 co2 + 在1atm(co2 分压) ,100 体积水内溶解的 co2 体 + - h2o h2co3 和 h2co3 h + hco3 的平衡常 积数为: + 数后得出的 ,所以我们在计算雨水中 h 浓度时 ,也 0 ℃ 10 ℃ 20 ℃ 25 ℃ 60 ℃ 必须把 co2 的起始浓度视为 h2co3 的起始浓度 ,即 171 119 88 75.7 36 - 5 - 7 c(h2co3) =1.09 ×10 mol/l ,ka1 =4.30 ×10 。 - 7 - 5 　　设雨水温度为20 ℃,则1l 水中溶解0.88l co2 , 因为 ka1c=4.30 ×10 ×1.09 ×10 =4.69 × co2 在水中基本上以分子形式存在 ,只有大约1 ‰生 10 - 12 >20kw - 5 - 7 成 h2co3。又因为 h2co3 的电离度很小 ,所以可以 但是 c/ ka1 = (1.09 ×10 ) ÷(4.30 ×10 ) = 粗略地认为 co2 在气液两相中存在的形式相同 ,基 25.3 <500 + 本适用于关于气体溶解度与其平衡分压之间关系的 所以 ,在计算 h 浓度时可以忽略 h2o 的电离 , 亨利定律 ,即:在一定温度下 ,气体在液体中的溶解 + 但不能用最简公式 c(h ) = ka1c计算。 度与它在溶液上空中的平衡压力(该气体的分压)成 + - 　　　　　　　　h2co3 h + hco3 正比。该定律的数学表达式为:p = kc,式中 p 为所 - 5 起始浓度(mol/l) 　1.09 ×10 　　0 　　　0 溶气体的分压 ,k 为比例常数 ,c 为气体的溶解度 , - 5 平衡浓度(mol/l) 　1.09 ×10 - x　x 　 　x 它既可以表示为浓度 ,也可以表示为气体的体积。 - 6 解得 x=2.16 ×10 (mol/l) 　ph=5.7 ∵当 p = 1atm 时 ,v = 0. 88l 　∴k = p/v = 1 ÷ 3 　对计算结果的分析 0.88 =1.14(atm/l) 上述ph为计算值。我们在计算时是在假设气 - 4 因co2 在空气中的体积分数约为 3. 0 ×10 , 液两相中溶质分子存在形式相同的前提下进行的 , - 4 所以 co2 在大气中的分压为3.0 ×10 atm。根据亨 这就势必导致一定的误差。另外 ,雨水的温度一般 利定律 ,我们可以求出20 ℃时 ,雨水中所溶解的 co2 情况下也低于 20 ℃,温度降低 ,co2 的溶解度会增 的体积: 大 ,雨水的ph也会有所减小。 - 4 - 4 v(co2) = p/ k =3.0 ×10 /1.14 =2.63 ×10 l 虽然我们采取了粗略的计算方法 ,所得 ph 也 - 4 雨水中所溶解的 co2 的物质的量:2. 63 ×10 十分接近实际值5.6 ,酸雨的ph则小于5.6。