Question

溶液中的PH值具体是如何计算的 有没有推导的方法?

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.