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酸,碱加水稀释后PH的计算

来源:未知作者:宋洲 点击:所属专题: ph计算 溶液稀释
一、强酸强碱稀释后pH的计算 例1:以下是某些学生的答卷: pH=3的盐酸稀释10倍,pH=4; pH=3的盐酸稀释10000倍,pH=7; pH=3的盐酸稀释100000倍,pH=8 解析:其解题思路是稀释前后, n (H + )不变,若稀释10 n 倍, c (H + )减至原来的1/10 n ,故pH增大n个单位。显然后两

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一、强酸强碱稀释后pH的计算

例1:以下是某些学生的答卷:

pH=3的盐酸稀释10倍,pH=4;

pH=3的盐酸稀释10000倍,pH=7;

pH=3的盐酸稀释100000倍,pH=8

解析:其解题思路是稀释前后,n(H+)不变,若稀释10n倍,c(H+)减至原来的1/10n,故pH增大n个单位。显然后两个答案是错的

错因:此结论在稀释程度不大时是成立的,因为可忽略水电离的H+,可认为H+的量全部是由强酸提供的,而稀释过程中,强酸的电离不存在平衡,故H+的物质的量不变。但当强酸稀释程度很大时,即酸电离的c(H+)小于或等于水电离的n(H+)时,水电离的H+不能忽略。因为此时溶液中的n(H+)=n(H+)酸+n(H+)水,但水电离的n(H+)增大,故n(H+)增大了。

如:pH=3的盐酸稀释104倍仍为酸性,因为盐酸电离c(H+)=10-7mol/L,.水电离的c(H+)略小于10-7mol/L,则溶液中的c(H+)>10-7mol/L,故稀释后溶液的pH<7,显酸性。

为了准确求出水电离的c(H+)的值,设其为 x mol/L,则c(H+)溶液=(10-7x)mol/L,c(OH-)溶液=xmol/L,所以(10-7x)x =10-14所以x =6.18×10-8即水电离的c(H+)。

c(H+)溶液=(10-7+6.18×10-8)mol/L=1.618×10-7mol/L

pH=-lg1.618×10-7=7-lg1.618=6.791。

故pH=3的盐酸稀释104倍,pH=6.791<7

同理:pH=3的盐酸稀释105倍仍为酸性,因为盐酸电离c(H+)=10-8mol/L,.水电离的c(H+)略小于10-7mol/L,设水电离的c(H+)= x mol/L。同上,(10-8x ) x  =10-14,所以x =9.5×10-8

c(H+)溶液=(10-8+9.5×10-8)mol/L=1.05×10-7mol/L,pH=7-lg1.05=6.9788<7

结论:强酸pH=a,加水稀释10n(倍),则pH=a+n,但当稀释程度很大时,pH趋近于7但仍小于7。

同理:强碱pH=b,加水稀释10n(倍),则pH=b-n,但当稀释程度很大时,pH趋近于7但仍大于7。

巩固练习:

pH=12的NaOH溶液稀释10倍,pH为多少?再稀释100倍,pH为多少?再稀释1000倍,pH为多少?

参考答案为:11       9      约为7但仍大于7

二、弱酸弱碱溶液稀释后pH的计算

例2:pH=3的醋酸溶液稀释10倍,pH    4填“>,=,<"

有些学生错填“=",其根本原因是没有考虑到水的电离平衡发生移动。

解析:若加水稀释,醋酸的电离电离平衡不移动,则稀释10倍时c(H+)=10-4mol/L,实际上加水稀释,平衡向正方向移动,又电离出H+,故稀释10倍后c(H+)>10-4mol/L,所以pH<4

结论:pH=a的弱酸稀释10n倍,pH<a+n,pH相同的强酸与弱酸,稀释相同的倍数,弱酸的c(H+)反而大些,故pH小些。

同理:pH=b的弱碱稀释10n(倍),pH>b-n,pH相同的强碱与弱碱稀释相同的倍数,弱碱的c(OH-)反而大,故pH大些

巩固练习:

1.有两种pH都等于2的酸溶液,一种是强酸,一种是弱酸,现只有石蕊试液,酚酞试液,pH试纸和蒸馏水,而没有其他试剂,简述如何用最简便的方法来鉴别哪瓶是强酸?

2.pH相同的盐酸与醋酸溶液,分别加水稀释n倍和m倍,pH仍保持相同,则n    m〔填>=<〕

3.pH相同的氢氧化钡溶液与氨水,分别加水稀释n倍和m倍,pH仍保持相同,则m   n〔填>=<〕

参考答案:

1.分别用等体积的强酸和弱酸,加等体积的水稀释,用pH试纸测试,pH大些的为强酸(pH变化大的为强酸)

2.>

3.>

(责任编辑:化学自习室)
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