氫離子濃度指數(hydrogen ion concentration)是指溶液中氫離子的總數和總物質的量的比。一般稱為“pH”,而不是“pH值”。它代表的是溶液的酸鹼度。
氫離子活度指數的測定,定性方法可透過使用pH指示劑、pH試紙測定,而定量的pH測量需要採用pH計來進行測定。
為了便於理解和說明pH,首先闡述一下水的電離和水的離子積常數。
水的電離:水是一種極弱的電解質,可以發生微弱的電離,其電離方程式為:H₂O≒H⁺ + OH⁻,水的電離是一個吸熱過程。水的電離受溫度影響,加酸加鹼都能抑制水的電離。水的電離是水分子與水分子之間的相互作用而引起的,因此極難發生電離。實驗測得,25℃時1L純水中只有1×10⁻⁷mol的水分子發生電離,成為氫離子和氫氧根離子,由水分子電離出的氫離子和氫氧根離子數目在任何情況下總相等。25℃時,純水中[H⁺]=[OH⁻]=1×10⁻⁷mol/L。
水的離子積常數:[H⁺]·[OH⁻]=KW,其中KW稱作水的離子積常數,簡稱水的離子積;氫離子和氫氧根離子是分別是指整個溶液中氫離子和氫氧根離子的總物質的量濃度。KW只隨溫度變化而變化,是溫度常數。如25℃,[H⁺]=[OH⁻]=1×10⁻⁷mol/L,KW=1×10⁻¹⁴;100℃時,[H⁺]=[OH⁻]=1×10⁻⁶mol/L,KW=1×10⁻¹²。
溶液酸性、中性或鹼性的判斷依據是:氫離子和氫氧根離子的濃度的相對大小.在任意溫度時溶液氫離子>氫氧根離子時呈酸性,氫離子等於氫氧根離子時呈中性,氫離子小於氫氧根離子時呈鹼性.但當溶液中氫離子、氫氧根離子較小時,直接用氫離子、氫氧根離子的大小關係表示溶液酸鹼性強弱就顯得很不方便.為了免於用氫離子濃度負冪指數進行計算的繁瑣,數學上定義pH為氫離子濃度的常用對數負值,在pH的計算中[H⁺]指的是溶液中氫離子的物質的量濃度,單位為mol/L,在稀溶液中,氫離子活度約等於氫離子的濃度,可以用氫離子濃度來進行近似計算。
在25℃時,pH值通常是一個介於0和14之間的數(濃硫酸pH約為-2),當pH<7的時候,溶液呈酸性,當pH>7的時候,溶液呈鹼性,當pH=7的時候,溶液呈中性。
氫離子濃度指數(hydrogen ion concentration)是指溶液中氫離子的總數和總物質的量的比。一般稱為“pH”,而不是“pH值”。它代表的是溶液的酸鹼度。
氫離子活度指數的測定,定性方法可透過使用pH指示劑、pH試紙測定,而定量的pH測量需要採用pH計來進行測定。
為了便於理解和說明pH,首先闡述一下水的電離和水的離子積常數。
水的電離:水是一種極弱的電解質,可以發生微弱的電離,其電離方程式為:H₂O≒H⁺ + OH⁻,水的電離是一個吸熱過程。水的電離受溫度影響,加酸加鹼都能抑制水的電離。水的電離是水分子與水分子之間的相互作用而引起的,因此極難發生電離。實驗測得,25℃時1L純水中只有1×10⁻⁷mol的水分子發生電離,成為氫離子和氫氧根離子,由水分子電離出的氫離子和氫氧根離子數目在任何情況下總相等。25℃時,純水中[H⁺]=[OH⁻]=1×10⁻⁷mol/L。
水的離子積常數:[H⁺]·[OH⁻]=KW,其中KW稱作水的離子積常數,簡稱水的離子積;氫離子和氫氧根離子是分別是指整個溶液中氫離子和氫氧根離子的總物質的量濃度。KW只隨溫度變化而變化,是溫度常數。如25℃,[H⁺]=[OH⁻]=1×10⁻⁷mol/L,KW=1×10⁻¹⁴;100℃時,[H⁺]=[OH⁻]=1×10⁻⁶mol/L,KW=1×10⁻¹²。
溶液酸性、中性或鹼性的判斷依據是:氫離子和氫氧根離子的濃度的相對大小.在任意溫度時溶液氫離子>氫氧根離子時呈酸性,氫離子等於氫氧根離子時呈中性,氫離子小於氫氧根離子時呈鹼性.但當溶液中氫離子、氫氧根離子較小時,直接用氫離子、氫氧根離子的大小關係表示溶液酸鹼性強弱就顯得很不方便.為了免於用氫離子濃度負冪指數進行計算的繁瑣,數學上定義pH為氫離子濃度的常用對數負值,在pH的計算中[H⁺]指的是溶液中氫離子的物質的量濃度,單位為mol/L,在稀溶液中,氫離子活度約等於氫離子的濃度,可以用氫離子濃度來進行近似計算。
在25℃時,pH值通常是一個介於0和14之間的數(濃硫酸pH約為-2),當pH<7的時候,溶液呈酸性,當pH>7的時候,溶液呈鹼性,當pH=7的時候,溶液呈中性。