❶ 高中化學酸鹼溶液的PH計算方法最好有幾個例子
酸鹼溶液的pH計算方法遵循公式pH=-lg[H+],其中[H+]代表溶液中的氫離子濃度(單位為mol/L)。這一公式適用於任何酸鹼溶液,只要已知氫離子的濃度,就能准確計算出pH值。水的離子積常數為10^-14,因此pH+pOH=14,其中pOH=-lg[OH-]。氫離子濃度可以通過化學平衡常數關系來計算,例如對於水的電離反應,水的離子積KW=c(H+)·c(OH-)。在25℃的中性溶液中,c(H+)=c(OH-)=10^-7mol·L^-1,因此KW=1×10^-14。
溶液的酸鹼性可以通過氫離子濃度和氫氧根離子濃度來判斷:中性溶液中c(H+)=c(OH-);酸性溶液中c(H+)>c(OH-);鹼性溶液中c(H+)<c(OH-)。pH值越小,溶液的酸性越強;pH值越大,溶液的鹼性越強。pH每增加一個單位,氫離子濃度就減少10倍;pH每減少一個單位,氫離子濃度就增加10倍。如果pH值改變n個單位,氫離子濃度就會改變10^n倍。pH的范圍通常在0到14之間,適用於c(H+)≤1mol/L-1和c(OH-)≤1mol/L-1的溶液。當溶液濃度較大時,可以直接使用氫離子或氫氧根離子的濃度來表示溶液的酸鹼性。
例1:在常溫下,將5ml 1mol/L的鹽酸滴加到純水中,配成5L溶液,求此溶液的pH。分析:將溶液稀釋了1000倍,因此pH從0變為3。
例2:pH=10的NaOH溶液加水稀釋到原來的100倍,求稀釋後溶液的pH。分析:稀釋後pH變為8,再稀釋100倍後變為10。
例3:計算pH=2的H2SO4溶液中H2SO4物質的量濃度及溶液中OH-的物質的量濃度。分析:H2SO4的pH為2,其氫離子濃度為10^-2mol/L,根據酸的電離反應可得H2SO4的物質的量濃度為5×10^-3mol/L。溶液中OH-的濃度為1×10^-12mol/L。
對於酸鹼混合溶液,需要先判斷哪種物質過量,然後根據過量物質的性質進行計算。如果酸或鹼無限稀釋,其pH值將接近中性,即pH≈7。