pH计算程序
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Байду номын сангаас
…………
HA
mn1
Kan mn A H
根据电荷平衡
Kw [H ] Z 0 [H ]
和组分的分析浓度C、最高质子化电荷m、分布 系数δ，可得到计算单一组分的精确公式： n Kw [H ] c (m i)i 0 [H ] i 0
?21212hahahmmnn??????1haahnkamn??mn?????????根据电荷平衡0h0hnikwcmii?????????若溶液中含有n中组分则可得到计算多组分的精确公式
宋金帅
02081105
引言
溶液的pH精确计算与测量，在化学学科、 环境科学、生命科学等相关学科中，都具有 十分重要的意义 。
三元弱酸：
2
[H ]5 Ka1[H ]4 ( Ka1Ka 2 Ka1c Kw)[H ]3 ( Ka1Ka 2 Ka 3 2 Ka1Ka 2c Ka1Kw)[H ]2 (3Ka1Ka 2 Ka 3c Ka1Ka 2 Kw)[H ] Ka1Ka 2 Ka 3 Kw 0
f ([H ]) f ([H ]) 0
在根所在的区间内用二分法求解，直到满足精度要求。
1
2
计算结果
以下是武汉大学第四版《分析化学》第2章有关pH 计算的例题的计算结果对照 ：
例题 6 7 8 9 10 11 12
书上答案 3.38
程序计算值 3.38158
1.96 6.57 11.11 9.52 3.88 1.28
20
4.11
4.13938
公式特点 形式简单
小结
易于记忆
结果准确
程序版本 DOS(0.1)
普遍适用
DOS(0.2)
Windows(0.2)
Web(0.2)
DOS(0.3)
Windows(0.3)
Web(0.3)
参考文献
[1] 姜卫民、姜群、张懋森,适用于教学的PH精确计算 统一公式，化学通报，1985（8）34-36.
[H ]3 ( Ka2 c)[H ]2 ( Kw 2cKa2)[H ] KwKa2 0
一元弱酸：
[H ]3 Ka1[H ]2 ( Ka1c Kw)[H ] Ka1Kw 0
二元弱酸：
[H ]4 Ka1[H ]3 ( Ka1Ka 2 Ka1c Kw)[H ]2 ( Ka1Kw 2 Ka1Ka 2c)[H ] Ka1Ka 2 Kw 0
程序编写
开发环境： 开发思路：
将上述精确公式改写为关于[H+]的函数形式：
nj N kw f ([H ]) [H ] ci (mj i)ij [H ] j 1 i 0
Visual C++ 6.0
从高浓度到低浓度（100～10-16 mol· L-1）扫描根所在 的区间，寻找满足下面条件的区间：
若溶液中含有 N 中组分，则可得到计 算多组分的精确公式：
nj N Kw [H ] ci (mj i)ij 0 [H ] j 1 i 0
实例：
1. 0.04 mol· L-1的H2CO3溶液
Kw Ka1 [H ] 2 Ka1Ka 2 [H ] 0.04 2 0 [H ] [H ] Ka1 [H ] Ka1Ka 2
[2] 陈刚、赵立刚，用C语言解决溶液体系pH值的计算， 计算机与应用化学，2002（4）454-458. [3] 武汉大学主编，分析化学（第四版），高等教育出 版社
Thank you!
计算公式
将强酸、强碱、弱酸、弱碱、两性物质、缓冲溶液 等体系都看作两性物质，并将质子配合物和羟基配合物 也包括在内。 Ka 反映了酸解离质子的能力，质子化程 度愈高的型体，Ka愈大，反之亦然。强酸的Ka视为无 穷大，强碱的Ka视为0.
Ka1 m1 HnA Hn 1A H Ka 2 m1 m2 Hn 1A Hn 2A H m
1.95261 6.57177 11.1269 9.51717 3.88805 1.27699
例题 13 14
书上答案 2.08 8.31
程序计算值 2.09494 8.31389
15
16
3.75
9.52
3.75422
9.52021
17
18 19
6.50
5.96 9.18
6.49862
5.9839 9.19118
若能根据投料的量或平衡时的浓度应用 简单的程序计算出精确结果，会给科研、学 习带来很大方便。
程序开发的主要条件
能够适用于各种酸碱溶液pH计算的统一公式
传统的pH计算精确公式
将溶液分为各种体系，由质子条件得到。 缺点：不同体系的公式形式差别很大 一元强酸： 二元强酸：
[H ]2 c[H ] Kw 0
2. 0.1 mol· L-1的Na2HPO4溶液pH计算精确公式
Kw Ka1 [H ]2 2 Ka1Ka 2[H ] 3Ka1Ka2 Ka3 [H ] 0.2 0.1 3 0 2 [H ] [H ] Ka1 [H ] Ka1Ka 2[H ] Ka1Ka 2 Ka3
…………
HA
mn1
Kan mn A H
根据电荷平衡
Kw [H ] Z 0 [H ]
和组分的分析浓度C、最高质子化电荷m、分布 系数δ，可得到计算单一组分的精确公式： n Kw [H ] c (m i)i 0 [H ] i 0
?21212hahahmmnn??????1haahnkamn??mn?????????根据电荷平衡0h0hnikwcmii?????????若溶液中含有n中组分则可得到计算多组分的精确公式
宋金帅
02081105
引言
溶液的pH精确计算与测量，在化学学科、 环境科学、生命科学等相关学科中，都具有 十分重要的意义 。
三元弱酸：
2
[H ]5 Ka1[H ]4 ( Ka1Ka 2 Ka1c Kw)[H ]3 ( Ka1Ka 2 Ka 3 2 Ka1Ka 2c Ka1Kw)[H ]2 (3Ka1Ka 2 Ka 3c Ka1Ka 2 Kw)[H ] Ka1Ka 2 Ka 3 Kw 0
f ([H ]) f ([H ]) 0
在根所在的区间内用二分法求解，直到满足精度要求。
1
2
计算结果
以下是武汉大学第四版《分析化学》第2章有关pH 计算的例题的计算结果对照 ：
例题 6 7 8 9 10 11 12
书上答案 3.38
程序计算值 3.38158
1.96 6.57 11.11 9.52 3.88 1.28
20
4.11
4.13938
公式特点 形式简单
小结
易于记忆
结果准确
程序版本 DOS(0.1)
普遍适用
DOS(0.2)
Windows(0.2)
Web(0.2)
DOS(0.3)
Windows(0.3)
Web(0.3)
参考文献
[1] 姜卫民、姜群、张懋森,适用于教学的PH精确计算 统一公式，化学通报，1985（8）34-36.
[H ]3 ( Ka2 c)[H ]2 ( Kw 2cKa2)[H ] KwKa2 0
一元弱酸：
[H ]3 Ka1[H ]2 ( Ka1c Kw)[H ] Ka1Kw 0
二元弱酸：
[H ]4 Ka1[H ]3 ( Ka1Ka 2 Ka1c Kw)[H ]2 ( Ka1Kw 2 Ka1Ka 2c)[H ] Ka1Ka 2 Kw 0
程序编写
开发环境： 开发思路：
将上述精确公式改写为关于[H+]的函数形式：
nj N kw f ([H ]) [H ] ci (mj i)ij [H ] j 1 i 0
Visual C++ 6.0
从高浓度到低浓度（100～10-16 mol· L-1）扫描根所在 的区间，寻找满足下面条件的区间：
若溶液中含有 N 中组分，则可得到计 算多组分的精确公式：
nj N Kw [H ] ci (mj i)ij 0 [H ] j 1 i 0
实例：
1. 0.04 mol· L-1的H2CO3溶液
Kw Ka1 [H ] 2 Ka1Ka 2 [H ] 0.04 2 0 [H ] [H ] Ka1 [H ] Ka1Ka 2
[2] 陈刚、赵立刚，用C语言解决溶液体系pH值的计算， 计算机与应用化学，2002（4）454-458. [3] 武汉大学主编，分析化学（第四版），高等教育出 版社
Thank you!
计算公式
将强酸、强碱、弱酸、弱碱、两性物质、缓冲溶液 等体系都看作两性物质，并将质子配合物和羟基配合物 也包括在内。 Ka 反映了酸解离质子的能力，质子化程 度愈高的型体，Ka愈大，反之亦然。强酸的Ka视为无 穷大，强碱的Ka视为0.
Ka1 m1 HnA Hn 1A H Ka 2 m1 m2 Hn 1A Hn 2A H m
1.95261 6.57177 11.1269 9.51717 3.88805 1.27699
例题 13 14
书上答案 2.08 8.31
程序计算值 2.09494 8.31389
15
16
3.75
9.52
3.75422
9.52021
17
18 19
6.50
5.96 9.18
6.49862
5.9839 9.19118
若能根据投料的量或平衡时的浓度应用 简单的程序计算出精确结果，会给科研、学 习带来很大方便。
程序开发的主要条件
能够适用于各种酸碱溶液pH计算的统一公式
传统的pH计算精确公式
将溶液分为各种体系，由质子条件得到。 缺点：不同体系的公式形式差别很大 一元强酸： 二元强酸：
[H ]2 c[H ] Kw 0
2. 0.1 mol· L-1的Na2HPO4溶液pH计算精确公式
Kw Ka1 [H ]2 2 Ka1Ka 2[H ] 3Ka1Ka2 Ka3 [H ] 0.2 0.1 3 0 2 [H ] [H ] Ka1 [H ] Ka1Ka 2[H ] Ka1Ka 2 Ka3