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浓度指数(hydrogen ion concentration)是指溶液中氢离子嘚总数和总物质的量的比一般称为“pH”,而不是“pH值”
氢离子活度指数的测定,定性方法可通过使用pH指示剂、pH试纸测定而定量的pH测量需要采用pH计来进行测定。
为了便于理解和说明pH首先阐述一下水的电离和水的离子积常数。
可以发生微弱的电离,其电离方程式为:2H?O≒H?O? + OH?简写为H?O≒H? + OH?,是一个吸热过程水的电离受温度影响,加酸加碱都能抑制水的电离水的电离是水分子与水分子之间的楿互作用而引起的,因此极难发生实验测得,25℃时1L纯水中只有1×10??mol的水分子发生电离由水分子电离出的H?和OH?数目在任何情况下总楿等。25℃时纯水中[H?]=[OH?]=1×10??mol/L。
水的离子积常数:[H?]·[OH?]=KW其中KW称作水的离子积常数,简称水的离子积;[H?]和[OH?]是分别是指整个溶液中氫离子和氢氧根离子的总物质的量浓度KW只随温度变化而变化,是温度常数如25℃,[H?]=[OH?]=1×10??mol/LKW=1×10???;100℃时,[H?]=[OH?]=1×10??mol/LKW=1×10???。
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比氢氧根离子浓度负幂指数进行计算的繁琐数学上定义pH为氢离子浓度比氢氧根离子浓度的常用对数负值,即:pH=-lg[
].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,可以用氢离子浓度比氢氧根离子浓度来进行近似计算
有很多方法来测定溶液的pH:
1.使用pH指示劑。在待测溶液中加入pH
不同的指示剂根据不同的pH值会变化颜色,根据指示剂的研究就可以确定pH的范围
时,可以作精确的pH标准
2.使用pH试紙。pH试纸有广泛试纸和精密试纸用玻璃棒蘸一点待测溶液到试纸上,然后根据试纸的颜色变化对照标准比色卡可以得到溶液的pH
不能够顯示出油份的pH值,因为pH试纸以
离子来量度待测溶液的pH值但油中没含有氢离子,因此pH试纸不能够显示出油份的pH值
3.使用pH计。pH计是一种测定溶液pH值的仪器它通过pH选择电极(如
)来测定出溶液的pH。pH计可以精确到小数点后两位
茬标准温度(25℃)和压力下,pH=7的水溶液(如:纯水)为中性这是因为水在标准温度和压力下自然电离出的氢离子和氢氧根离子浓度的乘積(水的离子积常数)始终是1×10???,且两种离子的浓度都1×10??mol/L。pH值小说明H?的浓度大于OH?的浓度故溶液酸性强,而pH值增大则说明H?的浓度小于OH?的浓度故溶液碱性强。所以pH值愈小溶液的酸性愈强;pH愈大,溶液的碱性也就愈强
通常pH值是一个介于0和14之间的数(浓硫酸pH约为-2),在25℃的温度下当pH<7的时候,溶液呈酸性当pH>7的时候,溶液呈碱性当pH=7的时候,溶液呈中性.但在非水溶液或非标准温度和压力嘚条件下pH=7可能并不代表溶液呈中性,这需要通过计算该溶剂在这种条件下的电离常数来决定pH为中性的值
pH值1到2之间的是洗厕灵
pH值2到3之间的是柠檬,醋
pH值6是西瓜胡萝卜
pH值6到7之间的是牛奶
pH值7到8之间是鸡蛋清
pH值8到9之间是牙膏
pH值12到13之間是厨房的清洁剂
是水溶液最重要的理化参数之一。凡涉及水溶液的自然现象
以及生产过程都与pH值有关,因此在工业、农业、医学、環保和科研领域都需要测量pH值。
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