溶液的酸鹼性
溶液的酸鹼性 PH值與POH值 酸鹼指示劑 酸鹼中和

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1.在純水中,有很少量的水分子會解離而生成少量的H+(氫離子)及OH-(氫氧根離子)。
H2O→H++OH- 。(水的解離反應式)
 
2.室溫時1公升的水只有10-7莫耳的水解離,生成10-7莫耳的H+及10-7莫耳的OH-。(H+與OH-的濃度都是10-7M)
 
3.通常以[  ]代表某種離子或分子的莫耳濃度,單位是莫耳/公升。如[H+]代表氫離子的濃度,[OH-]代表氫氧根離子的濃度,[H2SO4]代表硫酸的濃度。
 
4.水溶液的酸鹼性:
(1)純水中[H+]=[OH-]=10-7M,若加入食鹽、糖等中性物質時,並不影響[H+]與[OH-],水溶液仍呈中性。
(2)純水中加入酸性物質,則溶液中的[H+]增加(大於10-7M),[OH-]減少(小於10-7M),[H+]>[OH-]而呈酸性。
(3)純水中加入鹼性物質,則溶液中的 [OH-]增加(大於10-7M),[H+]減少(小於10-7M),[OH-]>[H+]而呈鹼性。
(4)任何水溶液中均有H+及OH-存在。在25C時,H+濃度與OH-濃度的乘積均為一定值,即[H+].[OH-]=10-14M2
註:溫度上升時,溶液中[H+].[OH-]的值稍微變大。

 

1.pH值的意義:水溶液中H+的濃度以莫耳/公升來表示甚為不便;因此常以pH值表示。pH值是[H+]的一種指標。
 
2.[H+]=10-xM,pH=x。               [H+]=10xM,pH=-x。
(1)若[H+]=10-2M(0.01M),則pH=2。
(2)若[H+]=10-1M(O.1M),則pH=1。
(3)若[H+]=100M(1M),則pH=0。
(4)若[H+]=10M(101M),則pH=-1。
(5)若[H+]=2x10-2M,則因10-2<2xl0-2<10-1,故1<pH<2。
(6)pH可能正、可能零、可能負、也可能小數。
(7)pH愈小酸性愈強,pH愈大鹼性愈強。
(8)pH值每降低1,則溶液中氫離子濃度變成原來的10倍,pH值每增加1,則溶液中氫離子濃度變成原來的O.1倍。
 
3. pH值與水溶液酸鹼性:
(1) 在酸性溶液中,[H+]>10-7M,pH < 7。(pOH>7)
(2)在中性溶液中,CH+]=10-7M,pH= 7。(pOH=7)
(3)在鹼性溶液中,[H+]<10-7M,pH>7。(pOH <7)
註:若給pH,則可直接知道[H+],與酸的種類無關,與體積也無關。

 

 

1.化學家發現許多天然物中所含的有機色素,在不同的pH值下呈不同的顏色,利用其顏色變化可指示溶液之酸鹼性,故稱這些物質為酸鹼指示劑。

 

2.常見的酸鹼指示劑,顏色變化如下表:

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3.石蕊在pH=4.5的溶液中呈紅色,pH=8.3的溶液中呈藍色,pH介於4.5~8.3之間時顏色在紅、藍之間,酚紅、酚太以此類推。
 

4.實驗室內若要更準確地測pH值,可用pH儀。

 

1.酸鹼中和:酸溶液和鹼溶液相遇,各自失去原有的酸性和鹼性且產生鹽和水的反應,稱為酸鹼中和。可用方程式表示:酸十鹼→鹽十水 。(所有酸鹼中和反應都產生鹽類及水)

 

2.中和原理:酸鹼中和時,酸中氫離子的莫耳數和鹼中氫氧根離子的莫耳數相等。

 

例:1莫耳鹽酸(含1莫耳H+)與1莫耳氫氧化鈉(含1莫耳OH-)中和,1莫耳硫酸(含2莫耳H+)與2莫耳氫氧化鈉(含2莫耳OH-)中和。

 
3.氫氧化鈣溶液和醋酸溶液一樣可以中和反應:

(1)反應後所得的鹽類是醋酸鈣。即2CH3COOH (醋酸)+Ca(OH)2(氫氧化鈣)→2H2O+Ca(CH3COO)2(醋酸鈣)

(2莫耳醋酸與1莫耳Ca(OH)2反應)

寫成離子反應式則是:

2CH3COO-+2H+(酸)+Ca2++20H- (鹼)2H2O (水)+Ca2++2CH3COO-(鹽)即H++OH-H2O