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小木虫论坛-学术科研互动平台 » 化学化工区 » 无机/物化 » 无机化学 » 氯化钙加入磷酸缓冲液后钙离子的终浓度问题
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木槿飘扬

新虫 (小有名气)

[求助] 氯化钙加入磷酸缓冲液后钙离子的终浓度问题已有2人参与

向等体积的50mM 磷酸氢二钠-磷酸二氢钠中按终浓度为1mM和2mM （先不考虑反应的问题）的氯化钙，有没有可能最终溶液中剩余的钙离子反而是按终浓度为1mM加的体系多，如果有可能的话是什么原因？我不是化学专业的，只学过一点化学，希望可以讲得易懂一些。
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1楼2015-01-22 22:49:25
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jiagle

专家顾问 (知名作家)

【答案】应助回帖

★ ★ ★
感谢参与，应助指数 +1
fatewu: 金币+1, 谢谢回帖，欢迎常来无机物化交流~辛苦了~ 2015-01-23 09:05:52
木槿飘扬: 金币+2, ★有帮助, 谢谢 2015-02-09 10:01:37
由于所加入的氯化钙，其浓度都超过了生成沉淀所需要的浓度，因此最终钙离子的浓度应该氯化钙浓度高的残留浓度稍微超过浓度低的，因为浓度高的溶液中HPO4(2-)的消耗稍多一些，其钙离子浓度必然稍高一些（沉淀平衡原理）。
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2楼2015-01-23 08:18:07
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木槿飘扬

新虫 (小有名气)
引用回帖:
2楼: Originally posted by jiagle at 2015-01-23 08:18:07
由于所加入的氯化钙，其浓度都超过了生成沉淀所需要的浓度，因此最终钙离子的浓度应该氯化钙浓度高的残留浓度稍微超过浓度低的，因为浓度高的溶液中HPO4(2-)的消耗稍多一些，其钙离子浓度必然稍高一些（沉淀平衡原理 ...

我可能没有说明白，我的意思是不考虑反应，氯化钙的终浓度分别是1mM和2mM
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3楼2015-01-27 14:28:56
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CruiserD

至尊木虫 (著名写手)

【答案】应助回帖

★ ★ ★ ★
xiaoxususy: 金币+1, 谢谢参与 2015-01-27 17:04:24
木槿飘扬: 金币+3, ★★★很有帮助, 谢谢 2015-02-09 10:01:10
2L说的很对，我来细化下：设最终浓度为1 mM CaCl2的体系，需加入CaCl2的量为N1，最终浓度为2 mM的体系，需加入CaCl2的量为N2；考虑加入都是固体的情况下，溶液体积改变忽略不计，则有2N1=N2；设最初50 mM缓冲液中可与Ca络合的阴离子（记为Q）的量为M，Ksp(CaQ)为常量；
设加入N1量的体系中，未与Ca络合的Q的量为M1，则参与络合的Q的量为（M-M1），消耗Ca的量为N1-C1*V，则有M-M1=N1-C1*V；即M1=M-N1+C1*V；
同时Ksp(CaQ)=C1*M1，其中C1为体系中Ca真实浓度（C1与1 mM间的差即是沉淀消耗的Ca的量），C1=Ksp(CaQ)/M1=Ksp/(M-N1+C1*V)
同理，C2=Ksp(CaQ)/(M-N2+C2*V)=Ksp(CaQ)/(M-2N1+C2*V）
C1/C2=(M-2N1+C2V)/(M-N1+C1V)
整理得C1^2+[(M-N1)/V]*C1 = C2^2+[(M-N1)/V]*C2-(N1/V)C2 【a】，显然左侧两项和右侧前两项系数均为正；
若C1大于等于C2（显然二者均为正），则有C1^2+[(M-N1)/V]*C1 >= C2^2+[(M-N1)/V]*C2 > C2^2+[(M-N1)/V]*C2-(N1/V)C2，与【a】矛盾，故而C1<C2；
也即2L说的“最终钙离子的浓度应该氯化钙浓度高的残留浓度稍微超过浓度低的”。以上~~
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卢瑟·西门罗夫同志
4楼2015-01-27 17:02:04
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jiagle

专家顾问 (知名作家)

【答案】应助回帖

★
fatewu: 金币+1, 谢谢回帖，欢迎常来无机物化版交流~ 2015-02-12 18:06:33
引用回帖:
3楼: Originally posted by 木槿飘扬 at 2015-01-27 14:28:56
我可能没有说明白，我的意思是不考虑反应，氯化钙的终浓度分别是1mM和2mM...

你说的不反应是一个没有意义的条件，因为它们混合后必然会反应。
既然不反应，那浓度高的当然仍然高，浓度低的仍然低，这个还需要比较吗？
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5楼2015-01-28 09:54:37
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