課程內(nèi)容
《水的電離和溶液的酸堿性》
一、水的電離
1、水是一種極弱的電解質(zhì),能微弱的電離:
H2O+H2OH3O++OH-
(H2OH++OH-)
平衡常數(shù):K電離=C(H+)×C(OH-)/C(H2O)
在室溫下1L水中只有1×10-7mol水電離,電離前后水的物質(zhì)的量幾乎不變,C(H2O)可視為常數(shù)
所以K電離×C(H2O)=C(H+)×C(OH-)=Kw
2、水的離子積
在一定溫度時(shí):
C(H+)×C(OH-)=Kw,叫水的離子積。
25℃時(shí),C(H+)=C(OH-)=1×10-7mol/L
Kw=1×10-14
溫度越高,Kw越大,水的電離是一個(gè)吸熱過(guò)程。
3、影響水電離的因素
(1)加入酸或堿,抑制水的電離,Kw不變;
(2)升高溫度,電離過(guò)程是一個(gè)吸熱過(guò)程,促進(jìn)水的電離,水的離子積增大,在100℃時(shí),Kw=5.5×10-13。
思考與交流
常溫下,比較下列情況下,c(H+)和c(OH-)的值或變化趨勢(shì)(增加或減少):
純水 | 加少量鹽酸 | 加少量氫氧化鈉 | |
c(H+) | 10-7mol/L | 變大 | 變小 |
c(OH-) | 10-7mol/L | 變小 | 變大 |
c(H+)和c(OH-)大小比較 | c(H+)=c(OH-) | c(H+)>c(OH-) | c(H+)<c(OH-) |
二、溶液的酸堿性
c(H+)=c(OH-) 中性溶液 c(H+)=1×10-7mol/L
c(H+)>c(OH-) 酸性溶液 c(H+)>1×10-7mol/L
c(H+)<c(OH-) 堿性溶液 c(H+)<1×10-7mol/L
這是常溫下,溶液的酸堿性跟H+和OH-濃度的關(guān)系。
三、溶液的pH
1、意義:表示溶液酸堿性的強(qiáng)弱。
2、表示:用H+物質(zhì)的量濃度的負(fù)對(duì)數(shù)來(lái)表示。
3、計(jì)算公式:pH=-lgc(H+)
如c(H+)=1×10-6mol/L的溶液 pH=6
4、pH的適用范圍
c(H+)≤1mol/L和c(OH-)≤1mol/L的稀溶液。
溶液的pH——正誤判斷
(1)一定條件下pH越大,溶液的酸性越強(qiáng)。
(2)用pH表示任何溶液的酸堿性都很方便。
(3)強(qiáng)酸溶液的pH一定小。
(4)pH等于6一定是一個(gè)弱酸性體系。
5、溶液的pH與酸堿性
常溫下,溶液的酸堿性跟pH的關(guān)系:
中性溶液 c(H+)=c(OH-) c(H+)=1×10-7mol/L pH=7
酸性溶液 c(H+)>c(OH-) c(H+)>1×10-7mol/L pH<7
堿性溶液 c(H+)<c(OH-) c(H+)<1×10-7mol/L pH>7
6、pH的測(cè)定
方法一:用pH試紙測(cè)定
使用方法:用玻璃棒蘸待測(cè)液點(diǎn)在pH試紙上,然后與標(biāo)準(zhǔn)比色卡比較。廣泛pH試紙只能得到整數(shù)值。精密pH試紙可以精確到0.1。
pH試紙不可潤(rùn)濕,否則可能將待測(cè)溶液稀釋了。
方法二:用pH計(jì)測(cè)定
7、pH的計(jì)算
步驟:
A、先判斷溶液的酸堿性
B、若溶液為酸性,則直接求c(H+),繼而求pH;
若溶液呈堿性,則必須先求溶液中c(OH-),再利用該溫度下的Kw求c(H+),最后求溶液的pH。
pH計(jì)算1——酸的稀釋
例題:①在25℃時(shí),pH等于2的鹽酸溶液稀釋到原來(lái)的10倍,pH等于多少?稀釋到1000倍后,pH等于多少?
②在25℃時(shí),pH等于5的鹽酸溶液稀釋到原來(lái)的1000倍后,pH等于8嗎?
pH計(jì)算2——堿的稀釋
例題:在25℃時(shí),pH等于9的強(qiáng)堿溶液稀釋到原來(lái)的10倍,pH等于多少?稀釋到1000倍后,pH等于6嗎?
pH計(jì)算3——強(qiáng)酸與強(qiáng)酸混合
例題:在25℃時(shí),pH等于1的鹽酸溶液1L和pH等于4的硫酸溶液1000L混合,pH等于多少?
pH計(jì)算4——強(qiáng)堿與強(qiáng)堿混合
例題:在25℃時(shí),pH=10與pH=12氫氧化鈉溶液等體積混合后,溶液中c(H+)等于多少?
pH計(jì)算5——強(qiáng)酸與強(qiáng)堿混合
例題:在25℃時(shí),100mol0.6mol/L的鹽酸與等體積0.4mol/L的氫氧化鈉溶液混合后,溶液的pH等于多少?
例題:在25℃時(shí),100mol0.4mol/L的鹽酸與等體積0.6mol/L的氫氧化鈉溶液混合后,溶液的pH等于多少?
關(guān)鍵:堿過(guò)量抓住氫氧根離子進(jìn)行計(jì)算!