接下来,您可能会问水溶液的酸性,碱性是由什么来决定的呢?实际上水溶液的酸性,碱性,氢离子浓度,是由水溶液里的氢离子含量来决定的。在这里,我们以普通的水为例来想一想。就您所知,水是以H2O分子形式来表示的。实际上,几乎所有的H2O都以非常安定的分子形式而存在。但是,只有一小部分是以氢离子H+ 氢氧离子OH-的形式存在。 (就像这个图所表示的)实际上,这个氢离子和氢氧离子的平衡是决定pH的重要因素。所以,氢离子多的话呈酸性,氢氧离子多的话呈碱性。

实际上,这个氢离子和氢氧离子的平衡是决定pH的重要因素。所以,氢离子多的话呈酸性,氢氧离子多的话呈碱性。

 


但是,温度一定的情况下不管是什么样的水溶液,通常氢离子[H+]和氢氧离子浓度[OH-]之间呈下面的关系式:

[H+][OH-]=KW=10-14(=fixed)

KW是水离子积或者是水的分解定数。

[H+]=[OH-] ,

[H+]=[OH-]=√(KW)=10-7

只要知道[H+]或者[OH-]其中的一个值就可以算出另外的一个值。

实际上,我们通常只测定[H+]作为pH的标准值。pH是通过氢离子浓度来决定的。

pH的定义

pH=-log10[H+]

通常,我们接触的水溶液氢离子浓度,有1L中有1摩尔的,也有0.000001摩尔的。

特别是在测定氢离子浓度非常低的水溶液时,因为小数点以下的表示非常多,所以使用数字表示很不方便。丹麦的Sφrensen提议把氢离子浓度的倒数用常用对数来表示。

也就是说,

pH=-log10[H+]

中性溶液的话,

[H+]=10-7 , 所以pH值为7


比如,pH4的话,说明水溶液里的氢离子浓度为10-4mol/l。也就是说,水溶液1L中含有0.0001摩尔的氢离子。相同道理,溶液里含有氢离子的浓度如果是pH5 的话为10-5mol/l,如果是pH6 的话为10-6mol/l。说到这,我想您也会发现,在比较pH4pH6时,只差pH2实际上氢离子浓度却相差有100倍。