一、溶液的酸碱性与pH

1.溶液的酸碱性(25 ℃时)

2.溶液的pH

(1)定义：pH=−lg c(H⁺)。

(2)pH 与溶液中c(H⁺)的关系

①25 ℃，纯水的pH=7，溶液呈中性;pH<7的溶液呈酸性;pH>7的溶液呈碱性。

②pH表示溶液的酸碱性及其强弱：25 ℃时，pH(<7)越小，溶液的酸性越强; pH(>7)越大，溶液的碱性越强。

(3)pH的适用范围

常温下，当溶液的酸碱性用pH表示时，一般情况下，1×10⁻¹⁴ mol·L⁻¹pH>0。pH=0的溶液中并非无H⁺，而是c(H⁺)=1 mol·L⁻¹;pH=14的溶液中并非无OH⁻，而是c(OH⁻)=1 mol·L⁻¹。

当c(H⁺)>1 mol·L⁻¹时，一般不用pH表示溶液的酸碱性，用c(H⁺)或c(OH⁻)直接表示溶液的酸碱性更方便。

注意：

(1)未指明温度时，pH=7不代表溶液呈中性，如100 ℃时，pH=6为中性溶液。(2)溶液的酸碱性也可以用pOH表示：pOH=−lgc(OH⁻)。因为常温下，c(OH⁻)·c(H⁺)=10⁻¹⁴，若两边均取负对数得：pH+pOH=14。

3.pH的测定方法

(1)pH试纸法

pH试纸的使用方法：取一片pH试纸，放在洁净的表面皿或玻璃片上，用洁净干燥的玻璃棒蘸取待测液点于试纸中央，然后与标准比色卡对照读出数值。

pH试纸的种类：常用的pH试纸有广泛pH试纸(pH范围为1~14或0~10，可识别的pH差值约为1)和精密pH试纸(pH范围较窄，可识别的pH差值为0.2或 0.3)。

(2)pH计法

常用pH计来精确测量溶液的pH，读数时应保留两位小数。

(3)常用酸碱指示剂及其变色范围

注意：

(1)pH试纸不能伸入待测液中。

(2)pH试纸不能事先润湿(润湿相当于将溶液稀释)。用pH试纸测定的是一个粗略结果。

(3)用广泛pH试纸测出溶液的pH是整数，而不会是3.1、5.2等小数。

二、溶液的酸碱性及pH的计算

1.溶液pH的计算

(1)基本思路

(2)类型方法

①单一溶液

②混合溶液

2.酸碱混合的有关规律

(1)等体积的强酸(pH₁)与强碱(pH₂)混合(25 ℃)

若混合前pH₁+ pH₂>14，则混合后溶液呈碱性，pH_混>7;

若混合前pH₁+ pH₂=14，则混合后溶液呈中性，pH_混=7;

若混合前pH₁+ pH₂<14，则混合后溶液呈酸性，pH_混<7。

(2)强酸(pH₁)与强碱(pH2₎混合呈中性时，二者的体积关系(25 ℃)

若pH₁+ pH₂=14，则V_酸=V_碱;

若pH₁+ pH₂≠14，则

。

(3)等体积的强酸(pH₁)与弱碱(pH₂)混合(25 ℃)，若pH₁+ pH₂=14，由于弱碱过量，pH_混>7。

(4)等体积的弱酸(pH₁)与强碱(pH₂)混合(25 ℃)，若pH₁+ pH₂=14，由于弱酸过量，pH_混<7。

注意事项

(1)一般情况下，若ΔpH(pH的差值)≥2的两种强酸溶液等体积混合，pH=pH_小+0.3;若ΔpH≥2的两种强碱溶液等体积混合，pH=pH_大−0.3(相当于把pH小的酸溶液或pH大的碱溶液稀释到了原来的2倍)。

(2)酸按酸，碱按碱，同强混合在之间;异强混合看过量。若是碱碱混合或者酸碱混合且碱过量，一定要先算c(OH⁻)，再算c(H⁺)及pH，或先算c(OH⁻)，再算pOH、pH。

三、溶液稀释时pH的变化规律

1.常温下酸、碱的稀释规律

注：表中a+n<7，b−n>7。

2.酸、碱的无限稀释规律

常温下任何酸或碱溶液无限稀释时，溶液的pH都不可能大于7或小于7，只能接近7。

注意：

(1)对于pH相同的强酸和弱酸(或强碱和弱碱)溶液稀释相同的倍数，强酸(或强碱)溶液的pH变化幅度大。这是因为强酸(或强碱)已完全电离，随着加水稀释，溶液中的H⁺(或OH^‒)的数目(水电离出的除外)不会增多，而弱酸(或弱碱)随着加水稀释，电离平衡向右移动，溶液中H⁺(或OH^‒)的数目还会增多。将pH相同的强酸和弱酸稀释后pH仍相同，则弱酸中所加的水比强酸中的多

(2)对于物质的量浓度相同的强酸和弱酸(或强碱和弱碱)，稀释相同的倍数，pH的变化幅度不同，强酸(或强碱)稀释后pH的变化幅度大。