❶ 高中化学酸碱溶液的PH计算方法最好有几个例子
酸碱溶液的pH计算方法遵循公式pH=-lg[H+],其中[H+]代表溶液中的氢离子浓度(单位为mol/L)。这一公式适用于任何酸碱溶液,只要已知氢离子的浓度,就能准确计算出pH值。水的离子积常数为10^-14,因此pH+pOH=14,其中pOH=-lg[OH-]。氢离子浓度可以通过化学平衡常数关系来计算,例如对于水的电离反应,水的离子积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。
溶液的酸碱性可以通过氢离子浓度和氢氧根离子浓度来判断:中性溶液中c(H+)=c(OH-);酸性溶液中c(H+)>c(OH-);碱性溶液中c(H+)<c(OH-)。pH值越小,溶液的酸性越强;pH值越大,溶液的碱性越强。pH每增加一个单位,氢离子浓度就减少10倍;pH每减少一个单位,氢离子浓度就增加10倍。如果pH值改变n个单位,氢离子浓度就会改变10^n倍。pH的范围通常在0到14之间,适用于c(H+)≤1mol/L-1和c(OH-)≤1mol/L-1的溶液。当溶液浓度较大时,可以直接使用氢离子或氢氧根离子的浓度来表示溶液的酸碱性。
例1:在常温下,将5ml 1mol/L的盐酸滴加到纯水中,配成5L溶液,求此溶液的pH。分析:将溶液稀释了1000倍,因此pH从0变为3。
例2:pH=10的NaOH溶液加水稀释到原来的100倍,求稀释后溶液的pH。分析:稀释后pH变为8,再稀释100倍后变为10。
例3:计算pH=2的H2SO4溶液中H2SO4物质的量浓度及溶液中OH-的物质的量浓度。分析:H2SO4的pH为2,其氢离子浓度为10^-2mol/L,根据酸的电离反应可得H2SO4的物质的量浓度为5×10^-3mol/L。溶液中OH-的浓度为1×10^-12mol/L。
对于酸碱混合溶液,需要先判断哪种物质过量,然后根据过量物质的性质进行计算。如果酸或碱无限稀释,其pH值将接近中性,即pH≈7。