pH值的计算

pH值的计算pHzhi de jisuan

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，常用氢离子的负对数，即-1g[H⁺]来表示溶液的酸度，并称为pH值，即pH=-1g〔H⁺〕。
任何物质的水溶液中[H⁺]·[OH^-]=K_w，室温时K_w＝1×10^-14。纯水中[H⁺]=[OH^-]=10^-7mol·L^-1，则 pH=-1g[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值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值。解 盐酸是强电解质，在水中全部电离
[H⁺]=0.01mol·L^-1 pH=-1g[H⁺]=-1g 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值。
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=-1g[H⁺]=-1g1.34×10^-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值。
解 NaOH为强电解质在水中全部电离[OH^-]=0.1mol·L^-1

另一算法：
pH=14-pOH=14-(-1g[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=-1g [H⁺]

答 该溶液的H⁺浓度为10^-5mol/L,OH^-浓度为10^-9mol/L。

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