第二节 溶液的酸碱性和PH值.doc

第二节　溶液的酸碱性和PH值 一、水的电离 一般实验显示，纯水是不导电的，但实验表明，纯水也有微弱的导电性，说明水也是有微弱的电离，是一种弱电解质。在纯水中存在着这样的电离平衡 H2O H+ + OH - 达平衡状态时 （4-4） KW = K·[H2O] = [H+]·[OH-] （4-5） KW称为水的离子积常数，简称为水的离子积。,在25℃时， KW = 1.00×10-14. （4-6） 水的电离是吸热反应，水的离子积随温度升高而稍有增加，但Kw随温度变化不大（见表4-4所示），通常取值为1.0×10-14。 表4-3 不同温度时水的离子积 T（K） 273 283 298 323 373 Kw 1.139×10-15 2.290×10-15 1.008×10-14 5.474×10-14 5.5×10-13 在25℃时，在1升水中仅有1.00×10-7mol的水发生了离解。水的离子积虽然是在纯水中测定得到的，但经实验验证，不仅在纯水中，其他溶液中，[H+]与[OH-]乘积也等于水的离子积。并且不论酸性溶液或碱性溶液中都同时存在着H+和OH-，所以，室温下，用式（4-5）可以计算任何水溶液中的［H+］或［OH-］。 二、溶液的酸碱性和pH （一）溶液的酸碱性与[H+]的关系 Kw反映了水溶液中［H+］和［OH-］的关系。若溶液中的［H+］=［OH-］，则该溶液称为中性溶液；若溶液中的［H+］［OH-］，则称该溶液为酸性溶液；若溶液中的［H+］［OH-］，则称该溶液为碱性溶液。由于［H+］［OH-］=Kw，室温时Kw=1.0×10-14，则溶液的酸碱性与［H+］和［OH-］的关系可表示为： [H+] = [OH -] = 10-7时，中性 [H+] ﹥ 10-7﹥ [OH -] 时，酸性 [H+] ﹤10-7﹤ [OH -] 时，碱性 溶液中［H+］越大，其［OH-］越小，酸性越强，碱性越弱；［H+］越小，其［OH-］越大，酸性越弱，碱性越强。所以溶液的酸碱性可用［H+］和［OH-］的相对大小来判断。而在室温时，直接可以用［H+］或［OH-］大小来判断。 （二）pH 溶液的酸碱性习惯上用[H+]来表示。但对于稀溶液而言，由于［H+］较小，应用不方便，常用pH值来表示溶液的酸碱度。pH值是指氢离子浓度的负对数，即 pH = -lg [H+] （4-7） 有时也用pOH值表示溶液酸碱度，pOH值是指氢氧根离子浓度的负对数，即pOH = -lg[OH - ]，相应的还有PKa = -lgKa，pKw=-lgKw 25℃时， pH + pOH = pKw =14 （4-8） pH值的范围一般在0～14之间。pH值越小，溶液的酸性越强，碱性越弱；pH值越大，溶液的酸性越弱，碱性越强。溶液的pH值与酸碱性关系可表示为 pH值 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 | 酸性增强 中性 碱性增强 当［H+］和［OH-］大于1 mol/L时，用pH值表示溶液的酸碱度不太方便，一般直接用［H+］或［OH-］来表示。 例1：已知某溶液[H+] = 5.6×10-5mol/L， 求pH。已知某溶液pH = 0.25, 求[H+]。 解：已知 [H+] = 5.6×10-5mol/L， 则pH = 5 - lg5.6 = 4.25 已知pH = 0.25, 求[H+]= 10-0.25 = 0.562mol/L 例2：求0.050 mol·L-1的HCl溶液的pH和 pOH. 解: HCl = H+ + Cl-, [H+] =c (HCl) =0.050 mol·L-1. pH =-lg [H+]= -lg 0.050 =- [-2 + 0.70] = 1.30. pOH = pKW – pH = 14.00 – 1.30 = 12.70. 知识链接：溶液酸碱性与生命活动的关系 1．人的体液有一定的酸碱度。血液、组织间液和细胞内液的酸碱度都接近于中性，而且变化极小； 2．胃液的pH在0.9-1.5之间，在这样的环境中铁屑都可被溶解，但胃本身却能安然无恙。因为胃里有一