CaCO3的水解度是多少?

题目

CaCO3的水解度是多少?
CaCO3虽然难溶,但溶解度也有0.0013g／100g水,开始电离时CO32-浓度也约有0．00013mol/L吧!而饱和H2CO3溶液其pH＝4,〔H＋〕才0．0001mol/L,由HCO3－＝H＋＋CO32-提供的H＋比水提供的H＋还少,其中的浓度就更少了!所以应该回水解．请各位帮忙查一下,谢谢!

答案

碳酸钙的Ksp=2.8*10^-9
假设这里有一些碳酸钙的饱和溶液
根据Ksp=[Ca2+][CO3(2-)]
可以得到溶液中[Ca2+]=[CO3(2-)]=5.29*10^-5mol/L
还有碳酸的Ka1=4.30*10^-7;Ka2=5.61*10^-11
碳酸根的水解方程式如下
CO3(2-)+H2O==(可逆)==HCO3(-)+OH(-)
这个反应的平衡常数
K1=[OH(-)][HCO3(-)]/[CO3(2-)]
=[OH(-)][HCO3(-)][H+]/[CO3(2-)][H+]
=Kw/Ka2
=10^-14/5.61^10^-11
=1.78*10^-4
也就是说,碳酸根一级水解常数为Kh1=1.78*10^-4
所以[HCO3-][OH-]/[CO32-]=1.78*10^-4
未水解时[CO3(2-)]=5.29*10^-5mol/L
因为溶液很稀,水解很少,所以溶液的pH几乎为7
也就是[OH-]=10^-7mol/L
假设水解平衡后[HCO3-]=x
那么[CO3(2-)]=5.29*10^-5+x
[OH-]=10^-7+x
代入[HCO3-][OH-]/[CO32-]=1.78*10^-4
可以解得:x=4.25*10^-5mol/L
然后可以得到[HCO3-]=4.25*10^-5mol/L,[CO32-]=1.04*10^-5mol/L
这样就知道CO32-水解为HCO3-的比例,由于HCO3-的下一步水解平衡常数很小,对比一级水解可以忽略,所以不用计算