H的計算之一
常用H+濃度來表示溶液的酸堿性,當[H+]小於(yu) 1mol·L-1時,為(wei) 了使用方便,常用氫離子濃度的負對數,即-lg[H+]來表示溶液的酸度,並稱為(wei) pH,即pH= -lg[H+]。
任何物質的水溶液中[H+]·[OH-]=Kw,室溫時Kw=1×10-14。純水中[H+]=[OH-]=10-7mol·L-1,則pH= -lg[H+]=7。在其他中性溶液中[H+]=[OH-]=10-7mol·L-1,pH也為(wei) 7;酸性溶液中[H+]>[OH-],其pH<7;堿性溶液中[H+]<[OH-],其pH>7。氫氧離子濃度的負對數也可表示為(wei) pOH,則溶液的pH + pOH = 14,pH=14 - pOH。計算溶液的pH關(guan) 鍵在於(yu) 正確求出各種溶液的[H+],具體(ti) 計算如下:
例1 計算0.01mol·L-1鹽酸溶液的pH。
解 鹽酸是強電解質,在水中全部電離[H+]=0.01mol·L-1pH=-lg[H+]=-lg 0.01=2
答 該溶液的pH為(wei) 2。
例2 計算c=0.1mol·L-1醋酸溶液(電離度α=1.34%)的pH。
解 醋酸是弱電解質在水中部分電離
[H+]=α·C=1.34%×0.1
=1.34×10-3(mol·L-1)
pH= -lg[H+]=-lg 1.34×10-3=2.87
答 該溶液的pH為(wei) 2.87。
例3 計算c(NaOH)=0.1mol·L-1氫氧化鈉溶液的pH。
解 NaOH為(wei) 強電解質在水中全部電離
[OH-]=0.1mol·L-1
pH= -lg[H+]=-lg10-13=13
另一算法:
pH=14-pOH=14-(-lg[OH-])=14-1=13
答 該氫氧化鈉溶液的pH為(wei) 13。
例4 某溶液的pH=5求該溶液的H+和OH-的濃度。
解 pH=5=-lg[H+] [H+]=10-5(mol·L-1)
答 該溶液的H+濃度為(wei) 10-5mol·L-1,OH-的濃度為(wei) 10-9mol·L-1
pH的計算之二
1.簡單酸堿溶液的pH
由pH= -lg[H+],隻要求得[H+]即可。
(1)一元強酸:[H+]=C酸 二元強酸:[H+]=2C酸
弱酸:[H+]=Cα,再求pH。
(2)一元強堿[OH-]=C堿,二元強堿:[OH-]=2C堿,
2.強酸,強堿的稀釋
(1)強酸稀釋過程pH增大,可先求稀釋後溶液的[H+],再求pH。
(2)強堿稀釋後pH減小,應先求稀釋後,溶液中的[OH-],再求[H+],才能求得pH。
(3)極稀溶液應考慮水的電離。
酸溶液pH不可能大於(yu) 7,堿溶液pH不可能小於(yu) 7。
3.強酸、強堿溶液的混合
等體(ti) 積混合時:
若pH相差2個(ge) 單位以上“pH混=pH小+0.3"
若pH相差1個(ge) 單位“pH混=pH小+0.26"
(2)兩(liang) 強堿混合:
等體(ti) 積混合時:
若pH相差2個(ge) 單位以上“pH混=pH大-0.3"
若pH相差1個(ge) 單位“pH混=pH大-0.26"
(3)強酸、強堿溶液混合:
若恰好中和,溶液pH=7。
再求[H+]混,再求pH。
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