有關溶液的PH的計算

2021-02-18 元純化學工作室

 溶液PH值問題涉及面廣,與生活實際關係密切,內容多而繁雜,是高中階段學習的重點和難點,尤其是PH值計算更是考試的熱點。因此,探討PH值的計算方法和技巧,尋找解決問題的關鍵與規律,對於解決溶液PH問題具有重要意義。

(1)單一溶液

強酸:HnA溶液,設溶質的物質的濃度為c mol/L,c(H+)=nc mol/L,

         pH= -lgc(H+) = -lg nc

強鹼:B(OH)n溶液,設溶質的物質的量濃度為c mol/L,c(H+)=   mol/L,

pH= -lgc(H+) =14+lg nc

例:25℃時,0.05mol/L的 H2SO4溶液: 

pH= -lgc(H+) = =1

例題25℃時,0.01mol/L的NaOH溶液:

c(H+)=mol/L  pH=12

(2)強酸混合

1. 先求出:

2. 再計算公式pH= -lgc(H+);

3. 最後根據公式pH= -lgc(H+)求出。

25℃時,pH=3和pH=5的兩種鹽酸等體積混合,求混合後的pH。

解析:   

(3)強鹼混合

1. 先求出

2. 再計算

3. 最後根據公式pH= -lgc(H+) 求出。

例題25℃時,pH=9和pH=11的兩種燒鹼等體積混合,求混合後的pH。

解析:

 知識拓展——0.3規則(近似規則)
若兩種強酸溶液或兩種強鹼溶液等體積混合,且其PH相差2個或2 個以上時,混合液的PH有如下近似規律:
   兩強酸等體積混合,PH=PH小+0.3;
   兩強鹼等體積混合,PH=PH大-0.3

(4)強酸強鹼混合

① 恰好中和。

酸過量,先求剩餘的c(H+),再求pH。

c(H+)=[n(H+)-n(OH-)]/混合溶液總體積

③鹼過量,先求剩餘c(OH-),再通過Kw求c(H+),最後求pH。

     c(OH—)=[n(OH—)-n(H+)]/混合溶液總體積

例題25℃時,20mL 0.05 mol/L的鹽酸和10mL 0.07mol/L的燒鹼混合,求混合後的pH。

解析:

    

注意:在相關計算過程中,應遵守「酸按酸,鹼按鹼,同強混合在之間,異強混合看過量」。

1.在25℃條件下,已知酸和鹼的pH值,判斷等體積混合後的pH值。

(1)若強酸強鹼pH之和大於14,混合後pH>7

(2)若強酸強鹼pH之和小於14,混合後pH<7

(3)若強酸強鹼pH之和等於14,混合後pH=7

(4)若酸與鹼中,一弱一強,pH之和等於14,混合後誰弱顯誰性。

2.溶液稀釋後pH的計算:

對於強酸溶液中的pH=a,每稀釋10n倍,pH=a+n。

對於弱酸溶液中的pH=a,每稀釋10n倍,pH<a+n。

對於強鹼溶液中的pH=b,每稀釋10n倍,pH=b-n。

對於強鹼溶液中的pH=b,每稀釋10n倍,pH>b-n。

注意:PH值相同的強酸與弱酸(或強鹼與弱鹼),稀釋相同的倍數,pH變化為強酸變化大,弱酸變化小。

當溶液無限稀釋時,pH接近於7,但不等於7.

   總之,在進行溶液PH值計算時,一定要先確定溶液類型,再套用公式計算。有關溶液PH計算比較複雜,以上只是幾種常用的計算方法,僅供參考。

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