多元弱酸

分子中含有兩個或兩個以上的可電離的H+的弱酸都是多元弱酸，多元弱酸在水溶液中的電離是分步進行的，每一步電離出一個H+，並且都有相對應的電離平衡及電離常數。

基本介紹

• 中文名：多元弱酸
• 外文名：weak polyprotic acid
• 特點：電離出兩個或兩個以上的氫離子
• 屬性：弱電解質
• 所屬學科：化學
• 特性：分步電離

定義

分子中含有兩個或兩個以上的可電離的H+的弱酸都是多元弱酸，多元弱酸是屬於弱電解質。

根據酸中所含的可電離氫離子的數目，可以將酸分為一元酸（如HCl、CH₃COOH）、二元酸（如H₂SO₄、H₂CO₃、H₂S）、三元酸（如H₃PO₄）。其中，HCl為一元強酸，H₂SO₄雖然可以電離兩個氫離子，但是是強酸，不屬於多元弱酸，CH₃COOH為一元弱酸。

多元弱酸電離

多元弱酸在水中的電離是分步進行的。以磷酸為例介紹

磷酸是三元弱酸，分三步解離。

第一步解離：H₃PO₄⇌ H⁺ + H₂PO₄^-

第二步解離：H₂PO₄^-⇌ H⁺+ HPO₄^2-

第三步解離：HPO₄^2-⇌ H⁺+ PO₄^3-

多元弱酸的電離常數都是 ，一般相差10⁴~10⁵。這是由於第二步解離需從帶有一個負電荷的離子中再解離出一個H⁺，這當然比從中性分子解離出一個H⁺困難的多；此外，第一步解離出的H⁺將抑制第二步的解離。同理第三步比第二步更困難。因此，從數量上看，由第二三步解離出的H⁺與第一步解離相比是微不足道的，故在計算多元弱酸溶液中H⁺濃度時，只需要考慮第一步解離，可當做一元弱酸來處理。當對多元弱酸的相對強弱比較時，只需比較其一級解離常數即可。

多元弱酸的酸度計算

多元弱酸在溶液中逐級離解，溶液是一個複雜的酸鹼平衡體系。以二元弱酸（H₂A）為例，設其濃度為c mol/L，解離常數分別為K_a1和K_a2。

1. 質子條件式 [H+] = [HA-] + [A2-] + [OH-] ，將有關平衡常數代入，並整理後得到計算[H+] 的精確式：

2. 計算[H+]的近似式和最簡式

（1） 當cK_a1≥ 20 K_w時，上式中的K_w項可忽略。

（2） 當，可將其略去，即第二步解離也可忽略，得。而[H₂A] ≈ c - [H+]，代入整理得到二元弱酸中H+濃度的近似式：

實際上是忽略了二級解離，將二元弱酸按照一元弱酸處理。一般多元弱酸，只要濃度不太小，各步解離常數差別不太小，均可按一元弱酸處理。

（3）當c/K_a1 ≥ 500時，而[H₂A] ≈ c - [H+] ≈ c，得計算二元弱酸溶液中[H+]濃度的最簡式：。