朱素琴
一、單一溶液pH的計(jì)算
單一溶液中主要有強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、弱酸、弱堿和鹽五種形式存在。強(qiáng)酸、強(qiáng)堿溶液的計(jì)算方式最為簡(jiǎn)單,強(qiáng)酸溶液可以表示為pH=-lgnc,其中c表示強(qiáng)酸溶液的濃度;強(qiáng)堿溶液則是pH=14+lgnc,其中表達(dá)的含義和強(qiáng)酸相同。弱酸溶液,不僅要考慮到是幾元酸問(wèn)題,同時(shí)對(duì)于濃度方面也需要進(jìn)行一定的掌握,對(duì)電離程度進(jìn)行相應(yīng)的了解,即便如此,也很難完成其pH的計(jì)算,往往需要利用相應(yīng)的強(qiáng)堿進(jìn)行中和滴定,計(jì)算出pH,若要
從電離度方面進(jìn)行計(jì)算的話,則是通過(guò)pH=-lgncα來(lái)進(jìn)行計(jì)算;弱堿溶液的計(jì)算方法,也如弱酸方法的計(jì)算。
二、兩種溶液混合后pH的計(jì)算
兩種溶液混合后的pH計(jì)算,可以分為強(qiáng)酸強(qiáng)堿混合、強(qiáng)酸弱堿混合、強(qiáng)堿弱酸混合、弱酸弱堿混合四種溶液進(jìn)行相應(yīng)的分類(lèi)計(jì)算。
當(dāng)酸堿溶液進(jìn)行混合時(shí),需要針對(duì)其中的各種數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,酸性溶液的H+濃度和堿性溶液的OH-濃度相等的時(shí)候,最終的中和結(jié)果就是溶液呈現(xiàn)中性,即pH=7;當(dāng)H+多于OH-的時(shí)候,則溶液呈酸性,pH<7;而當(dāng)OH-多于H+的時(shí)候,則剛好相反,pH大于7。而這些在進(jìn)行pH的精確計(jì)算過(guò)程中,仍需要進(jìn)行中和滴定,將剩余的H+或者OH-進(jìn)行消除后才能夠精確的計(jì)算出pH。
1.強(qiáng)酸和強(qiáng)酸混合后的pH計(jì)算。在進(jìn)行這一類(lèi)的計(jì)算過(guò)程中,需要考慮的是針對(duì)含H+的物質(zhì)進(jìn)行總量的計(jì)算,再對(duì)混合后的溶液體積進(jìn)行相應(yīng)的除法運(yùn)算,在得出最后的溶液混合程度上的差異以后,才能夠有效地計(jì)算出溶液相對(duì)物質(zhì)的量濃度,從而得出最終的H+濃度,這樣也就確定了pH的精確值。
2.強(qiáng)堿和強(qiáng)堿溶液混合后pH計(jì)算。這一類(lèi)的計(jì)算過(guò)程中,和強(qiáng)酸溶液的混合類(lèi)似,只不過(guò)因?yàn)閜H是針對(duì)溶液的H+濃度而言,且從溶液中H+、OH-兩種離子的物質(zhì)的量濃度乘積為1×10-14mol/L角度考慮,在計(jì)算得出溶液的OH-濃度以后,就能夠很快的計(jì)算出H+的濃度,從而完成pH的精確計(jì)算。
3.在針對(duì)強(qiáng)堿弱堿混合溶液和強(qiáng)酸弱酸混合溶液pH計(jì)算時(shí),若結(jié)合以上的計(jì)算形式,來(lái)進(jìn)行相應(yīng)的計(jì)算,必然會(huì)出現(xiàn)一定的錯(cuò)誤,所以仍舊需要針對(duì)其弱堿弱酸電離過(guò)程中的H+和OH-的濃度對(duì)自身的影響,才能夠有效的計(jì)算出pH的精確數(shù)據(jù)。
但是在高中化學(xué)的學(xué)習(xí)中不需要這么精確,在進(jìn)行計(jì)算的過(guò)程中,只需要進(jìn)行中和滴定就能夠有效地完成相應(yīng)pH的確定。因?yàn)槿鯄A弱酸在強(qiáng)堿強(qiáng)酸溶液中,會(huì)產(chǎn)生一定的抑制作用,從而影響了自身的OH-和H+電離程度,最終也就影響了整體溶液的pH。
三、關(guān)于溶液稀釋以后的pH計(jì)算
在進(jìn)行溶液稀釋后的pH計(jì)算時(shí),主要應(yīng)對(duì)的問(wèn)題就是強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、弱酸、弱堿類(lèi)溶液的相對(duì)運(yùn)算,而其中的計(jì)算形式如下。
1.強(qiáng)酸溶液稀釋后的pH計(jì)算技巧
當(dāng)將溶液稀釋以后,若是按照10的乘積倍數(shù)在容積上的稀釋,那么所得出的溶液pH則同樣是按照增大n個(gè)單位進(jìn)行計(jì)算,但是當(dāng)數(shù)值無(wú)限接近7的時(shí)候,就需要考慮到水溶液中水的電離問(wèn)題,從而控制數(shù)據(jù)不大于7。
2.強(qiáng)堿溶液稀釋后的pH計(jì)算技巧
在進(jìn)行強(qiáng)堿溶液的稀釋中,若要進(jìn)行pH的計(jì)算,和強(qiáng)酸溶液的計(jì)算類(lèi)似,其pH是按照減去n的形式進(jìn)行計(jì)算,當(dāng)
pH達(dá)到8以后,就不得不考慮其水的電離問(wèn)題。這樣在進(jìn)行計(jì)算的過(guò)程中,保證數(shù)據(jù)不小于7。
3.化學(xué)計(jì)算中對(duì)強(qiáng)酸和弱酸溶液的同pH稀釋對(duì)比
同pH的強(qiáng)酸和弱酸溶液進(jìn)行相同倍數(shù)的稀釋,強(qiáng)酸溶液在稀釋以后的pH一定要比弱酸的pH要大,這是因?yàn)槿跛崛芤涸谶M(jìn)行稀釋的過(guò)程中,H+的抑制作用會(huì)相應(yīng)的減輕。