最开始做化学实验测溶液酸碱度时,彻底搞懵碳酸氢铵为什么显碱性,明明它同时含酸性和碱性离子,试纸却偏蓝。

之前一直死板记公式,以为有铵根的盐溶液都会偏酸性,毕竟课本里多数铵盐溶于水都是弱酸性,第一次测碳酸氢铵溶液pH值的时候,直接和固有认知撞反了。当时手里拿着广泛pH试纸,浸泡晾干后,颜色稳稳停在8左右,实打实的弱碱性,那一刻完全摸不着头脑,甚至怀疑试剂变质、试纸失效,反复换了三次试纸、重新配置两份溶液,结果都是一样的结果。

后来才反应过来,盐溶液的酸碱性,从来不是看离子种类简单判定,全靠阴阳离子的水解强弱差值决定。

碳酸氢铵的铵根水解表现

铵根离子溶于水会发生微弱水解,结合水电离出的氢氧根,释放出氢离子,这也是绝大多数铵盐溶液显酸性的核心原因。这个水解反应的程度很有限,产生的氢离子浓度偏低,只能让溶液呈现极微弱的酸性趋势,不会形成强酸性环境。之前踩的最大误区,就是默认所有铵根的水解效果都能主导溶液酸碱性,忽略了阴离子的水解会完全对冲、甚至反超这个效果。

碳酸氢铵的碳酸氢根水解表现

碳酸氢根的性质远比我想象的复杂,它既能电离出氢离子,也能水解结合氢离子、释放氢氧根。我之前傻傻以为它的电离作用更强,会让溶液偏酸,实际实操对比后才发现,在常温纯水体系里,碳酸氢根的水解反应速率和程度,远远大于自身的电离反应。水解过程中持续释放氢氧根离子,不断拉高溶液的pH值,形成碱性趋势。

关键就在于两者的水解差距。

铵根的酸性水解力度,完全压不住碳酸氢根的碱性水解力度。常温标准水环境下,碳酸氢根的水解常数远大于铵根的水解常数,这是可查的基础化学常数,不是主观推断。两种离子的水解相互抵消一部分后,溶液里剩余的氢氧根离子数量更多,最终整体呈现弱碱性。

很多人搞错,就是只看单一离子,不做强弱对比。

说到底,就是水解强弱的博弈结果。

那次实验结束后,收拾器材时,把测过的碳酸氢铵溶液随手倒进了废液缸,看着液面轻微的涟漪,彻底摒弃了单一离子判定酸碱性的死板思路。