1、碱性溶液:H+OH-即H+1然而,绝对不能认为在碱性溶液中无H+,在酸性溶液中无OH-。水溶液的酸性、中性和碱性,均可以用H+或OH-表示。不过,在强酸、强碱的稀溶液,弱酸、弱碱的溶液或其它酸碱性很弱的溶液中,H+或OH-很小时即1molL-1以下的稀溶液,直接用H+或OH-表示溶液酸碱性的强弱是很不方便的。为此化学上采用H+的负对数来表示溶液酸碱性的强弱,叫溶液的pH。亦可用OH-的负对数表示溶液酸碱性的强弱,叫溶液的pOH,不过通常是用pH表示的。pH= -lgH+同样pOH=-lgOH-因H+OH-=110-14两边各取负对数,这样就得到另一个关系式:pH+pOH=14 pH与H+的关系
2、是:pH越小,H+越大,酸度越高;相反,pH越大,H+越小,酸度越低;所以可用pH表示溶液的酸碱度。又因为pH和酸度之间是负对数的关系,如果pH减小1个单位,相当于H+增大10倍,pH增大1个单位,相当于H+减小至原来 pH的围是从014,而pOH+pH=14。浓的强碱溶液pH可以大于14,浓的强酸溶液pH可为负值,用pH表示浓溶液的酸碱度并不简便。所以,当溶液的H+或OH-大于1molL-1时,一般不用pH表示溶液的酸碱度,而是直接用H+或OH-来表示。 Kw同其它所有的平衡常数一样,随温度而变,只是在室温25条件下才等于10-14。当温度升高时,水的电离度增大,离子积也必随着增大。100时
3、,Kw是110-12,在冰点时,Kw接近10-15,在60时,Kw值接近10-13。这就说明中性溶液在100时pH=6而不是7,pH+pOH=12,在60时pH=6.5而不是7,pH+pOH=13。 例如:将pH=10与pH=12的两种氢氧化钠溶液等体积混合时,pH是多少?解一:因为pH=10的NaOH溶液,H+=10-10molpH=12的NaOH溶液,H+=10-12mol所以两种溶液等体积混合后,其H+混为:故pH混= -lgH+混= -lg5.0510-11=11-0.7=10.3解二、因为H+OH-=10-14所以pH=10,H+=10-10mol那么OH-=10-4molpH=12
4、,H+=10-12mol那么OH-=10-2mol所以两种溶液等体积混合后,其OH-混为:故pOH混= -lgOH-混= -lg5.0510-3=3-0.7=2.3因为pH混+pOH混=14所以pH混=14-pOH混=14-2.3=11.7同一个问题,计算结果为什么不一样呢?错在哪里?由于水的电离平衡的存本,在任何物质的水溶液中H+和OH-的乘积在一定温度下总是一个常数,在常温时H+和OH-的乘积都等于110-14。在中性溶液中H+和OH-两者均等于1L-1,如果其中一种离子的浓度增加时,另一种离子的浓度必然减少。由此可知,知道了溶液中的OH-就可以知道溶液中的H+。当pH7的两种溶液等体积混
5、合后仍是碱性溶液,显然,解一就犯了这样理论性的错误。假设要将pH7的两种碱性溶液混合后直接求混合溶液的pH时,即可按下法求得:计算两种碱性溶液等体积混合后的pH混时,一般不用此法,而应采用解二的方法。求pH=1与pH=3的盐酸溶液等体积混合时,pH是多少?解一、pH=1的盐酸溶液,H+=10-1molPH=3的盐酸溶液,H+=10-3mol所以两溶液等体积混合后,H+混为:10-2=2-0.7=1.3另一学生认为H+OH-=10-14,所以把H+换算成OH-后先求pOH混,再求pH混。解二:pH=1,H+=10-1mol那么OH-=10-13molpH=3,H+=10-3mol那么OH-=10
6、-11mol所以两种溶液等体积混合后,OH-混为:那么pOH混= -lgOH-混=-lg5.0510-12=12-0.7=11.3故pH混=14-pOH混=14-11.3=2.7同一个问题,为什么得到两种计算结果?当pH7的两种溶液等体积混合后仍是酸性溶液,显然,解二同样犯了这样的理论性错误。假设要将pH7的两种酸性溶液的H+换算成OH-,求混合后的OH-混再求pH混时,即可按下法求得:故pH混=14-pOH混=14-12.7=1.3计算两种酸性溶液混合后的pH混时不用此法,一般采用解一的方法。综上所述,pH不等的两种溶液,等体积或不等体积相混合时pH的计算,应掌握哪些规律呢?首先应考虑将pH
7、换算成H+或OH-。那么在什么情况下应将pH换算或H+?在什么情况下应将pH值换算成OH-?当pH7时应换算成H+,当pH7时应换算成OH-,绝不能不分情况的将pH一律换算成H+去计算pH混,这样将出现理论上的错误。然后计算等物质的量的H+和OH-反响后剩余的H+的物质的量或剩余的OH-的物质的量;再根据混合后的体积V1+V2=V混计算出H+混或OH-混;为计算简便起见,等体积相混合时,一般各取1L相混合,最后根据H+混或是OH-混计算混合溶液的pH混值。例:将pH=6的盐酸溶液与pH=12的氢氧化钠溶液等体积相混合时,pH混是多少?解:因为pH=6的盐酸溶液,H+=10-6molpH=12的
8、氢氧化钠溶液,OH-=10-2mol因H+OH-=H2O,两液以等物质的量作用后OH-的物质的量有剩余,那么混合溶液呈碱性。所以两溶液混合完全作用后OH-混为:pOH混= -lg510-3=3-0.7=2.3故pH混=14-2.3=11.7pH在理论和生产、生活实际中应用较广泛,对极稀的酸碱溶液,取小数后一位就可以了,所以可采取近似速算法较为方便,怎样熟练地推断由不同pH的两种溶液等体积混合后的pH呢?1假设pH小+pH大14时,等体积混合后的H+OH-,那么溶液呈酸性,pH混7所以pH混=pH小+0.3如pH=1和pH=3的两种溶液等体积混合后的pH混:pH混=1+0.3=1.3。2假设pH小+pH大=14时,等体积混合后的H+=OH-,那么溶液呈中性,pH混=7。如:pH=4和pH=10的两种溶液等体积混合后的pH混:因为H+=OH-,所以pH混=73假设pH小+pH大14时, 等体积混合后的H+OH-,那么溶液呈碱性,pH混7,所以pH混=pH大-0.3pH=10和pH=12的两种溶液等体积混合后的pH混:pH混=12-0.3=11.7。
copyright@ 2008-2022 冰豆网网站版权所有
经营许可证编号:鄂ICP备2022015515号-1