Question

pH的计算之一常用H+浓度来表示溶液的酸碱性，当[ H+]小于1mol?

Answer 1

pH的计算之一

常用H+浓度来表示溶液的酸碱性，当[H+]小于1mol·L-1时，为了使用方便，常用氢离子浓度的负对数，即-lg[H+]来表示溶液的酸度，并称为pH，即pH= -lg[H+]。

任何物质的水溶液中[H+]·[OH-]=Kw，室温时Kw=1×10-14。纯水中[H+]=[OH-]=10-7mol·L-1，则pH= -lg[H+]=7。在其他中性溶液中[H+]=[OH-]=10-7mol·L-1，pH也为7；酸性溶液中[H+]＞[OH-]，其pH＜7；碱性溶液中[H+]＜[OH-]，其pH＞7。氢氧离子浓度的负对数也可表示为pOH，则溶液的pH + pOH = 14，pH=14 - pOH。计算溶液的pH关键在于正确求出各种溶液的[H+]，具体计算如下：

例1 计算0.01mol·L-1盐酸溶液的pH。

解 盐酸是强电解质，在水中全部电离[H+]=0.01mol·L-1pH=-lg[H+]=-lg 0.01=2

答 该溶液的pH为2。

例2 计算c=0.1mol·L-1醋酸溶液（电离度α=1.34％）的pH。

解 醋酸是弱电解质在水中部分电离

[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 该溶液的pH为2.87。

例3 计算c（NaOH）=0.1mol·L-1氢氧化钠溶液的pH。

解 NaOH为强电解质在水中全部电离

[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 该氢氧化钠溶液的pH为13。

例4 某溶液的pH=5求该溶液的H+和OH-的浓度。

解 pH=5=-lg[H+] [H+]=10-5（mol·L-1）

答 该溶液的H+浓度为10-5mol·L-1，OH-的浓度为10-9mol·L-1

pH的计算之二

1．简单酸碱溶液的pH

由pH= -lg[H+]，只要求得[H+]即可。

（1）一元强酸：[H+]=C酸 二元强酸：[H+]=2C酸

弱酸：[H+]=Cα，再求pH。

（2）一元强碱[OH-]=C碱，二元强碱：[OH-]=2C碱，

2．强酸，强碱的稀释

（1）强酸稀释过程pH增大，可先求稀释后溶液的[H+]，再求pH。

（2）强碱稀释后pH减小，应先求稀释后，溶液中的[OH-]，再求[H+]，才能求得pH。

（3）极稀溶液应考虑水的电离。

酸溶液pH不可能大于7，碱溶液pH不可能小于7。

3．强酸、强碱溶液的混合

等体积混合时：

若pH相差2个单位以上“pH混=pH小+0.3”

若pH相差1个单位“pH混=pH小+0.26”

（2）两强碱混合：

等体积混合时：

若pH相差2个单位以上“pH混=pH大-0.3”

若pH相差1个单位“pH混=pH大-0.26”

（3）强酸、强碱溶液混合：

若恰好中和，溶液pH=7。

再求[H+]混，再求pH。