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不好了!一名化学家的头撞到了实验室的门口,并出现了轻微的头痛。由于头痛,他们决定服用两片阿司匹林来缓解疼痛。阿司匹林也称为乙酰水杨酸(C 9 H 8 O 4 ),是一种弱单质子酸,pKa为3.5。每片阿司匹林含有 500 毫克阿司匹林。将两片药片溶解在玻璃杯中的 304 mL 水中,精确到小数点后两位,该溶液的 pH 值是多少?

Question

不好了!一名化学家的头撞到了实验室的门口,并出现了轻微的头痛。由于头痛,他们决定服用两片阿司匹林来缓解疼痛。阿司匹林也称为乙酰水杨酸(C 9 H 8 O 4 ),是一种弱单质子酸,pKa为3.5。每片阿司匹林含有 500 毫克阿司匹林。将两片药片溶解在玻璃杯中的 304 mL 水中,精确到小数点后两位,该溶液的 pH 值是多少?

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Solution

首先,我们需要计算阿司匹林在水中的摩尔浓度。每片阿司匹林含有500毫克,所以两片就是1000毫克,即1克。阿司匹林的分子量是180.16克/摩尔,所以1克阿司匹林就是1/180.16 = 0.00555摩尔。这些阿司匹林被溶解在304毫升的水中,所以摩尔浓度是0.00555摩尔/0.304升 = 0.01826摩尔/升。

阿司匹林是一种弱酸,所以我们可以使用Henderson-Hasselbalch方程来计算pH值。这个方程是pH = pKa + log([A-]/[HA]),其中[A-]是阿司匹林的质子化形式的浓度,[HA]是未质子化形式的浓度。因为阿司匹林是弱酸,所以我们可以假设[A-]和[HA]的浓度是相等的,所以log([A-]/[HA])就是0。这样,pH就等于pKa,即3.5。

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