有关化学PH值如何计算
PH值的有效数字位数,取决于小数部分的数字位数,整数部分只说明该数是10的多少次方,只起定位作用。
比如,3.46,9.66和8.22,都是两位有效数字。对数或反对数计算时,所取对数的小数点后的位数(不包括首数)应与真数的有效数字位数相同。
如:1、求【H⁺】为7.98*10-2次方的溶液的ph值,pH=-lg【H⁺】=1.098.2、求pH=3.2溶液的【H⁺】。则【H⁺】=6.3*10-4mol/L
扩展资料溶液酸性、中性或碱性的判断依据是:[H⁺]和[OH⁻]的浓度的相对大小.在任意温度时溶液[H⁺]>[OH⁻]时呈酸性,[H⁺]=[OH⁻]时呈中性,[H⁺]<[OH⁻]时呈碱性。
但当溶液中[H⁺]、[OH⁻]较小时,直接用[H⁺]、[OH⁻]的大小关系表示溶液酸碱性强弱就显得很不方便.为了免于用氢离子浓度负幂指数进行计算的繁琐,数学上定义pH为氢离子浓度的常用对数负值,即:pH=-lg[H⁺]。
在pH的计算中[H⁺]指的是溶液中氢离子的物质的量浓度,单位为mol/L,在稀溶液中,氢离子活度约等于氢离子的浓度,可以用氢离子浓度来进行近似计算。
参考资料来源:百度百科-氢离子浓度指数
pH值计算的基本方法,是根据pH值的定义来计算。
答:
即
当然计算pH值时一定要注意以下几点。
1:酸性溶液中,一定要根据进行计算,若是在碱性溶液中,应先求出的浓度,然后根据常温下水的离子积常数再求出的浓度。
2:当酸提供的很小时,不能忽略水电离出的,同样当碱提供的很小时,不能忽略水电离出的。
3:注意无论酸稀释多少倍,常温下值总是,而无论碱稀释多少倍,常温下pH值总是
4:当相加、减的两个量相差100倍以上时,小的可以忽略
溶液PH计算的整体思路是:根据PH的定义PH=-lgc(H+),溶液PH计算的核心是确定溶液中的c(H+)相对大小。
一、单一溶液的PH的计算
若该溶液是酸性溶液,必先确定c(H+),再进行PH的计算。若该溶液是碱性溶液,必先确定c(OH-),可根据c(H+)·c(OH-)=Kw换算成c(H+),再求PH,或引用PH定义,由c(OH-)直接求POH,再根据PH+POH=PKw,换算出PH。
例1、求室温下1.0×10-3mol/L的Ba(OH)2溶液的PH。
解析:由题意c(OH-)=2.0×10-3mol/L,c(H+)·c(OH-)=Kw,c(H+)= Kw/
c(OH-)=5.0×10-12mol/L,PH=-lgc(H+)=-lg5.0×10-12=11.3。
或由题意c(OH-)=2.0×10-3mol/L,POH=-lgc(OH-)=-lg2.0×10-3=2.7,PH+POH=PKw,PH+2.7=14,PH=11.3。
二、溶液稀释后的PH的计算
1、强酸或强碱的稀释
在稀释强酸或强碱时,当它们的浓度大于10-5mol/L时,不考虑水的电离;当它们的浓度小于10-5mol/L时,应考虑水的电离。
如PH=6的盐酸,稀释100倍,稀释后PH≈7(不能大于7);PH=8的氢氧化钠溶液,稀释100倍,稀释后PH≈7(不能小于7);PH=3的盐酸,稀释100倍,稀释后PH=5;PH=10的氢氧化钠溶液,稀释100倍,稀释后PH=8。
例2、室温时将PH=5的硫酸溶液稀释1000倍后,则c(H+):c(SO42-)是( )
A. 2:1 B. 21:1 C. 20:1 D. 22:1
解析:PH=5时,c(H+)酸=1×10-5mol/L,c(SO42-)=5×10-6mol/L,稀释1000倍后,由硫酸电离出的c(H+)酸=1×10-8mol/L,c(SO42-)=5×10-9mol/L,考虑水的电离受硫酸的抑制,设水电离出的c(H+)为xmol/L,故水电离出的c(OH-)也为xmol/L,根据水的离子积在室温时为一常量,得方程(x+10-8)·x=10-14,解得x=9.5×10-8,故c(H+):c(SO42-)=[c(H+)酸+c(H+)水]:
c(SO42-)=10.5×10-8 mol/L: 5×10-9mol/L=21:1,故应选B。
2、弱酸或弱碱的稀释
在稀释弱酸或弱碱过程中有浓度的变化,又有电离平衡的移动,不能求得具体数值,只能确定其PH范围。
如PH=3的醋酸溶液,稀释100倍,稀释后3<PH<5;PH=10的氨水,稀释100倍,稀释后8<PH<10;PH=3的酸溶液,稀释100倍,稀释后3<PH≤5;PH=10的碱溶液,稀释100倍,稀释后8≤PH<10。
例3、PH=11的氨水溶液和氢氧化钠溶液,用蒸馏水稀释100倍,二者的PH的关系是( )
A.氨水的PH大于氢氧化钠的PH
B.氨水的PH小于氢氧化钠的PH
C.都比原来小
D.氨水比原来的大,氢氧化钠比原来的小
解析:氨水为弱碱,氢氧化钠为强碱,稀释100倍之后,氨水的9<PH<11,而氢氧化钠溶液的PH=9。故选A、C。
三、溶液混合后的PH的计算
两种溶液混合后,首先应考虑是否发生化学变化,其次考虑溶液总体积变化,一般来说溶液的体积没有加和性,但稀溶液混合时,常不考虑混合后溶液的体积的变化,而取其体积之和(除非有特殊说明)。
1、两强酸混合后的PH的计算
先求混合后的c(H+)混,再直接求PH。即:c(H+)混=[ c(H+)1×V1+ c(H+)2×V2]/(V1+ V2)。
例4、PH=4的盐酸和PH=2的盐酸等体积混合后,溶液的PH最接近于( )
A.2.0 B. 2.3 C. 3.5 D. 3.7
解析:由题意PH=4的盐酸,c(H+)1=1.0×10-4mol/L;PH=2的盐酸,c(H+)2=1.0×10-2mol/L。c(H+)混=(1.0×10-4mol/L×V
+1.0×10-2mol/L×V)/2V=5.0×10-3mol/L,PH= 2.3。故应选B。
2、两强碱混合后的PH的计算
先求混合后的c(OH-)混,再间接求PH。即:c(OH-)混=[ c(OH-)1×V1+ c(OH-)2×V2]/(V1+
V2)。
知识拓展——0.3规则(近似规则)
若两种强酸溶液或两种强碱溶液等体积混合,且其PH相差2个或2 个以上时,混合液的PH有如下近似规律:
两强酸等体积混合时,混合液的PH=PH小+0.3;
两强碱等体积混合时,混合液的PH=PH大-0.3。
如上述例4若用0.3规则,就很方便,混合液的PH= PH小+0.3=2+0.3= 2.3。
3、强酸与强碱溶液混合后的PH的计算
根据n(H+)与n(OH-)的相对大小先判断酸、碱的过量情况。
⑴强酸与强碱恰好完全反应,溶液呈中性,PH=7。
⑵若酸过量,溶液呈酸性,n(H+)>n(OH-),c(H+)混=[ n(H+)-n(OH-)]/V总。
⑶若碱过量,溶液呈碱性,n(OH-)>n(H+),c(OH-)混=[ n(OH-)-n(H+)]/V总,再求出c(H+)混。
例5、60ml0.5mol/LNaOH溶液和40ml0.4mol/L硫酸混合后,溶液的PH最接近于( )
A. 0.5 B. 1.7 C. 2 D. 13.2
解析:由题意知,酸碱中和反应后,酸过量,c(H+)混=[
n(H+)-n(OH-)]/V总=(0.032mol-0.03mol)/0.1L=0.02mol/L,PH=1.7,故应选B。
⑷若未标明酸碱的强弱,混合后溶液PH不定,应分析讨论。
①若强酸(PH1)和强碱(PH2)等体积混合,PH1+ PH2=14,则溶液呈中性,PH=7;PH1+
PH2>14,则溶液呈碱性,PH>7;PH1+ PH2<14,则溶液呈酸性,PH<7。
②若酸(PH1)和碱(PH2)等体积混合,PH1+
PH2=14,若为强酸与强碱,则恰好反应,PH=7;若为弱酸与强碱,则酸有剩余,PH<7;若为强酸与弱碱,则碱有剩余,PH>7。
例6、在室温下等体积的酸和碱的溶液,混合后PH一定小于7的是( )
A.PH=3的硝酸和PH=11的氢氧化钠溶液
B.PH=3的盐酸和PH=11的氨水
C.PH=3的硫酸和PH=11的氢氧化钠溶液
D.PH=3的醋酸和PH=11的氢氧化钠溶液
解析:A、C两选项为强酸与强碱的混合,且PH1+ PH2=14,则溶液呈中性,PH=7。B选项为强酸与弱碱的混合,且PH1+
PH2=14,则溶液呈碱性,PH>7。D选项为弱酸与强碱的混合,且PH1+ PH2=14,则溶液呈酸性,PH<7。故应选D。
注意:在相关计算过程中,应遵守“酸按酸,碱按碱,同强混合在之间,异强混合看过量”。
上述回答很好,也没有错误的结论,请认真阅读。如果目前还没有弄清楚是什么道理,不要紧,先记住,用多了自然就有技巧了。
最好能搞懂每个结论的道理所在,那样利于记忆。
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