水-的-离-子-积-与-溶-液-的-pH-值

水的离子积与溶液的pH值

第四章第二节

水的电离方程式：简写为根据弱电解质的电离平衡理论，水的电离常数表达式为：

一、水的离子积第二节溶液pH4

[H2O]

是常数因此，水的平衡常数表达式可以改写成：Kw是水中[H+]和[OH–]的乘积，叫做水的离子积常数，简称水的离子积。

在25℃时，每升水中有1×10–7mol的水分子电离。也就是说，在纯水中：[H+]=[OH–]=1×10–7mol/L

水的离子积只随温度的升高而增加。在温度变化不大时，可近似看成常数。常温下该数值一般可以认为是1×10–14。Kw=

1×10–14=1×10–7×1×10–7=1×10–14所以第二节溶液pH5

在稀溶液中，溶质的浓度很小。不管是在纯水还是稀溶液中，[H+]和[OH–]的乘积都是一个常数。Kw不仅适用于纯水中，还适用于任何水的稀溶液。注意:第二节溶液pH6

1.溶液的pH

以上讨论表明：在纯水和任何稀溶液中，[H+]和[OH–]之间存在下列关系：

二、溶液的pH可以看出，[H+]和[OH–]是同时存在的。第二节溶液pH7[H+]和[OH–]两者相等的溶液叫中性溶液。常温下，在中性溶液中，存在以下关系式：=1×10–14因此中性溶液中：=1×10–7mol/L第二节溶液pH8

综上所述，所谓中性溶液，是指[H+]和[OH–]相等的溶液，酸性溶液是指[H+]大于

[OH–]的溶液，碱性溶液是指[OH–]大于

[H+]的溶液。常温下：溶液中[H+]越大，酸性越强，碱性越弱。溶液中[H+]越小，酸性越弱，碱性越强。中性溶液：酸性溶液：碱性溶液：1.溶液的pH第二节溶液pH9

既可以用[H+]表示溶液的酸碱性，也可以用

[OH–]表示溶液的酸碱性，习惯上使用[H+]表示溶液的酸碱性。问题下列溶液分别属于酸性、中性还有碱性溶液？酸性溶液中性溶液碱性溶液=1×10–5mol/L[H+]=1×10–7mol/L[H+]=8×10–11mol/L[H+]第二节溶液pH10

通常采用[H+]的负对数来表示溶液的酸碱性，这个数值称为溶液的pH。

但是由于稀溶液中[H+]很小，使用[H+]表示溶液的酸碱性时很不方便，为此引入pH的概念。第二节溶液pH11例1：计算下列溶液的pH？

=1×10–5mol/L[H+]①=1×10–7mol/L[H+]②=8×10–11mol/L[H+]③

②

解：①

③第二节溶液pH12pH1234567813141112910[H+]10-110-210-310-410-510-610-710-810-1310-1410-1110-1210-910-10中性酸性增强碱性增强[H+]、溶液酸碱性、pH之间的关系见下图：pH的使用范围一般是0~14，超过此范围时可直接使用[H+]或[OH–]表示。第二节溶液pH13例2：计算0.1mol/L盐酸的pH？解：HCl是强电解质，在溶液中完全电离。所以：[H+]=[HCl]=0.1

mol/L答：0.1mol/L盐酸的pH等于1。第二节溶液pH14例3：计算0.1mol/LNaOH溶液的pH？解：NaOH是强电解质，在溶液中完全电离。答：0.1mol/LNaOH的pH等于13。所以第二节溶液pH161234567813141112910酚酞石蕊甲基橙pH黄色橙红色

几种常见指示剂的变色范围：(1)酸碱指示剂法三、蓝色紫色红色红色浅红无色

单一指示剂只能粗略指示溶液的pH范围，例如，使甲基橙显黄色的溶液，pH大于4.4。黄色橙红色蓝色紫色红色第二节溶液pH17(2)pH试纸（可确定溶液近似的pH）

pH试纸

广泛pH试纸1314135791124681012使用方法：把待测液滴在pH试纸，试纸上显出的颜色跟标准比色卡对比，即可确定溶液的pH第二节溶液pH18(3)pH计（酸度计）

pH计是准确测定溶液

pH的精密仪器。知识拓展——更多有关pH的知识

pH1测定pH在生产与日常生活中都具有重要的意义。

在化工生产中，许多化学反应必须在一定pH的溶液中进行，因此维持溶液相对稳定的pH是保证产品质量和数量的重要条件。

雨水的pH小于5.6时，就成为酸雨（acidrain），它将对生态环境造成危害。

一些氧化还原反应，在酸性介质中进行或在碱性介质中进行，其产物往往不同。知识拓展——更多有关pH的知识pH2

例如，人体血液的pH正常范围是7.35~7.45，当pH<7.35时，人体会出现酸中毒；而pH>7.45时，人体又表现为碱中毒；如果血液pH偏离正常范围0.4个单位时就会危及人的生命。

人体体液和代谢产物也都有正常的pH范围，测定人体体液和代谢产物的pH，可以帮助了解人的健康状况。体液pH体液pH血清7.35~7.45泪水~7.4唾液6.35~6.85成人胃液0.9~1.5大肠液8.3~8.4婴儿胃液5.0小肠液~7.6尿液4.8~7.5知识拓展——更多有关pH的知识pH2

农业生产中，农作物一般适宜在pH等于7或接近7的土壤里生长。在pH小于7的酸性土壤或pH大于8的碱性土壤里，农作物一般都难于生长，因此，需要定期测量土壤的酸碱性。作物名称最适pH作物名称最适pH小麦6.3~7.5马铃薯4.8~5.5水稻5.5~7.0花生6.5~7.0玉米6.5~7.0大豆6.5~7.5高粱6.5~7.5棉花6.0~8.0知识拓展——更多有关pH的知识第五章小结2第二节水的离子积和溶液的pH1.水的离子积常温下的纯水和