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PH值与氢离子浓度的关系

PH值与氢离子浓度的关系
PH值与氢离子浓度的关系

1,那么此溶液的摩尔浓

14-(-lg(0.1%))=14+lg0.001=14-3=11

PH 值等于氢离子摩尔浓度的负对数。因为此溶液的浓度较低故把密度近似为 度为 0.1/40/0.1=0.025 mol/L 又因 NaOH 是强碱[0H-]=0.025 mol/L POH=-log[OH-]=-log(0.025)=1.6 ??? PH+POH=14 ??? PH=14-1.6=12.4

0.1%的NaOH (重量)的PH 值应怎么算?

质量为100克的溶液,合0.1升,含NaOH 0.1克,合0.1/40=0.0025mol 则氢氧化钠的摩尔浓度为 0.0025/0.仁0.025 mol/L 那么 P[OH]=-logC[OH]=-log(0.025)=1.6 所以 PH=14-1.6=12.4 pH 的概念

如果某溶液所含氢离子的浓度为 每升0.00001摩尔(mol/L ),它的氢离子浓度指数就是

5,

计算方法为-lg[浓度值]。

与其相反,如果某溶液的氢离子浓度指数为 5,他的氢离子浓度为 0.00001摩尔每升(mol/L),

计算方法为10A

(-浓度指数)

氢离子浓度指数一般在 0-14之间,当它为7时溶液呈中性,小于 7时呈酸性,值越小,酸

性越强;大于7时呈碱性,值越大,碱性越强。

pH 是1909年由丹麦生物化学家 Soren Peter Lauritz Sorensen

提出。p 来自德语

Potenz(means potency, power) ,意思是浓度、力量, H ( hydrogen ion )代表氢离子(H+) ; 有 时候pH 也被写为拉丁文形式的

Pondus hydrogenii (Pondus=压强、压力,hydrogenii= 氢)。

pH 是溶液中氢离子活度的一种标度,也就是通常意义上溶液酸碱程度的衡量标准。 pH 值越

趋向于0表示溶液酸性越强,反之,越趋向于 14表示溶液碱性越强,在常温下,

pH=7的溶液为

中性溶液。

由于实际中的溶液不是理想溶液,所以仅仅用 H+浓度是不可以准确测量的,因此也无法准 确计算得到溶液的 pH 。故而应当采用 H+活度,即pH=-lg aH+=- lg 丫?cH+。这样从理论上讲只

要知道氢离子的活度 aH+就可以得到溶液的准确

pH 。

水的电离和水的离子积常数

为了便于理解和说明 pH,首先阐述一下水的电离和水的离子积常数。

水的电离

水是一种极弱的 电解质,可以发生微弱的 电离,其电离方程式 为:H2O+H2OH3O+

+ OH-,简写为H2SH+ + OH-,是一个吸热过程。水的电离受温度影响,加酸加碱都能抑制水 的电离。水的电离是水分子与水分子之间的相互作用而引起的,因此极难发生。实验测得, 25 r

时1L 纯水中只有1X 10A( -7)mol 的水分子发生电离。由水分子电离出的 H+和OH 数目在任何情

况下总相等。25r 时,纯水中 [H+]=[OH- ]=1 X 10A( -7)mol/L.

水的离子积常数

[H+] ? [OH -]=K(W),其中K(W)称作水的离子积常数,简称水的离子积;[H+]

和[OH-]是分别是指整个溶液中氢离子和氢氧根离子的总

物质的量浓度.K(W)只随温度变化而变

化,是温度常数.如 25E ,[H+]=[OH -]=1 X 10A( -7)mol/L,K(W)=1 X 10八(-14);100 r 时,[H+]=[OH- ]=1

X 10A( -6)mol/L,K(W)=1 X 10八(-12).

编辑本段溶液的酸碱性和 pH

溶液酸性、中性或碱性的判断依据是:[H+]和[0H-]的浓度的相对大小?在任意温度时溶液

[H+]>[OH-]时呈酸性,[H+]=[OH-]时呈中性,[H+]<[OH-]时呈碱性?但当溶液中[H+]、[0H-]较

小时,直接用[H+]、[0H-]的大小关系表示溶液酸碱性强弱就显得很不方便?为了免于用氢离子浓度负幕指数进行计算的繁琐,丹麦生物化学家泽伦森(Soernsen )在1909年建议将此不便使

用的数值用对数代替,并定义为"pH"。数学上定义 pH为氢离子浓度的常用对数负值,即:

pH=-lg[H+].

在标准温度(25 C)和压力下, pH=7的水溶液(如:纯水)为中性,这是因为水在标准温度

和压力下自然电离出的氢离子和氢氧根离子浓度的乘积(水的离子积常数)始终是1X 10A( -14),且两种离子的浓度都是1乂10八(-7)mol/L o pH值小说明H+的浓度大于OH-的浓度,故溶液酸性强,

而pH值增大则说明 H+的浓度小于OH-的浓度,故溶液碱性强。所以pH值愈小,溶液的酸性愈强; pH愈大,溶液的碱性也就愈强。

通常pH值是一个介于0和14之间的数,当pH<7的时候,溶液呈酸性,当pH>7的时候,溶液呈碱性,当pH=7的时候,溶液呈中性?但在非水溶液或非标准温度和压力的条件下,pH=7可能并不

代表溶液呈中性,这需要通过计算该溶剂在这种条件下的电离常数来决定pH为中性的值。如373K (100C)的温度下,pH=6为中性溶液。

编辑本段pH的计算

在pH的计算中[H+]指的是溶液中氢离子的物质的量浓度(有时也被写为[H3O+],水合氢离

子的物质的量浓度),单位为mol/L(摩尔/升),在稀溶液中,氢离子活度约等于氢离子的浓度,

可以用氢离子浓度来进行近似计算。

编辑本段pH的测定

有很多方法来测定溶液的pH值:

pH计

1. 使用pH指示剂。在待测溶液中加入pH指示剂,不同的指示剂根据不同的pH值会变化颜色,

根据指示剂的研究就可以确定pH的范围。滴定时,可以作精确的pH标准。

2. 使用pH试纸。pH试纸有广泛试纸和精密试纸,用

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