ph的計算之一
常用h+濃度來表示溶液的酸堿性,當(dāng)[h+]小于1mol·l-1時,為了使用方便,常用氫離子濃度的負(fù)對數(shù),即-lg[h+]來表示溶液的酸度,并稱為ph,即ph= -lg[h+]。
任何物質(zhì)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(fù)對數(shù)也可表示為poh,則溶液的ph + poh = 14,ph=14 - poh。計算溶液的ph關(guān)鍵在于正確求出各種溶液的[h+],具體計算如下:
例1 計算0.01mol·l-1鹽酸溶液的ph。
解 鹽酸是強(qiáng)電解質(zhì),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(zhì)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2.87。
例3 計算c(naoh)=0.1mol·l-1氫氧化鈉溶液的ph。
解 naoh為強(qiáng)電解質(zhì)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10-5mol·l-1,oh-的濃度為10-9mol·l-1
ph的計算之二
1.簡單酸堿溶液的ph
由ph= -lg[h+],只要求得[h+]即可。
(1)一元強(qiáng)酸:[h+]=c酸 二元強(qiáng)酸:[h+]=2c酸
弱酸:[h+]=cα,再求ph。
(2)一元強(qiáng)堿[oh-]=c堿,二元強(qiáng)堿:[oh-]=2c堿,
2.強(qiáng)酸,強(qiáng)堿的稀釋
(1)強(qiáng)酸稀釋過程ph增大,可先求稀釋后溶液的[h+],再求ph。
(2)強(qiáng)堿稀釋后ph減小,應(yīng)先求稀釋后,溶液中的[oh-],再求[h+],才能求得ph。
(3)極稀溶液應(yīng)考慮水的電離。
酸溶液ph不可能大于7,堿溶液ph不可能小于7。
3.強(qiáng)酸、強(qiáng)堿溶液的混合
等體積混合時:
若ph相差2個單位以上“ph混=ph小+0.3
若ph相差1個單位“ph混=ph小+0.26
(2)兩強(qiáng)堿混合:
等體積混合時:
若ph相差2個單位以上“ph混=ph大-0.3
若ph相差1個單位“ph混=ph大-0.26
(3)強(qiáng)酸、強(qiáng)堿溶液混合:
若恰好中和,溶液ph=7。