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技術(shù)文章
pH的計(jì)算之一
點(diǎn)擊次數(shù)：419 發(fā)布時(shí)間：2010-8-13
pH的計(jì)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(shí)，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(shí)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(jì)算溶液的pH關(guān)鍵在于正確求出各種溶液的[H+]，具體計(jì)算如下：
例1 計(jì)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(jì)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(jì)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(jì)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(shí)：
若pH相差2個(gè)單位以上“pH混=pH小+0.3"
若pH相差1個(gè)單位“pH混=pH小+0.26"
（2）兩強(qiáng)堿混合：
等體積混合時(shí)：
若pH相差2個(gè)單位以上“pH混=pH大-0.3"
若pH相差1個(gè)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。
常用H+濃度來表示溶液的酸堿性，當(dāng)[H+]小于1mol·L-1時(shí)，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(shí)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(jì)算溶液的pH關(guān)鍵在于正確求出各種溶液的[H+]，具體計(jì)算如下：
例1 計(jì)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(jì)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(jì)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(jì)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(shí)：
若pH相差2個(gè)單位以上“pH混=pH小+0.3"
若pH相差1個(gè)單位“pH混=pH小+0.26"
（2）兩強(qiáng)堿混合：
等體積混合時(shí)：
若pH相差2個(gè)單位以上“pH混=pH大-0.3"
若pH相差1個(gè)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。