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如何理解pH或者酸碱值?

一块石头 注册会员 用户来自于: 德国
2022-05-17 20:02

我们熟知的酸碱理论有丹麦化学家Brønsted和英国化学家Lowry各自独立提出的酸碱质子理论,和


和美国化学家Lewis提出的酸碱电子理论,人们也称之为狭义酸碱理论和广义酸碱理论。

酸碱质子理论认为:凡是可以释放质子(氢离子)的分子或离子为酸( Brønsted 酸),凡是能接受氢离子的分子或离子则为碱( Brønsted 碱)。

酸碱电子理论认为:凡是可以接受外来电子对的分子、基团或离子为酸( Lewis 酸);凡可以提供电子对的分子、基团或离子为碱(Lewis 碱)。

题主的问题是如何从氢离子运动的角度理解pH的内涵,那就理解成如何从酸碱质子理论的角度来解释pH的内涵吧。

在水溶液中,pH 被定义成氢离子浓度的负对数,与之相对的是pOH, 氢氧根离子的负对数,也就是说这个值告诉你的其实是氢离子的浓度(活度可以理解成有效浓度,在理想溶液中浓度等于活度,讨论理想情况不做区分)。

也就是说,pH为3的水溶液,氢离子的浓度为1^(-3) mol/L, pH为10 则是1^(-10) mol/L。

众所周知在 25 摄氏度时,pH 为7 则溶液为中性,高于7为碱性,低于7为酸性,这是由水的离子积常数决定的,pH 为7 水溶液中氢离子和氢氧根离子浓度相等。

离子积常数依赖于溶剂种类,温度等,所以判断一个溶液是否是中性,不能只看pH是否为7。

pH 的叫法是根据历史上的potential of hydrogen 来的,也就是“氢的势”,也就是说,酸性强这个势就低,碱性强这个势就高,至于这个势就是与氢离子的化学势相关的一个值。

化学势表征的是系统与媒质,或系统相与相之间,或系统组元之间粒子转移的趋势

pH 就是告诉你溶液氢离子的化学势,也就是该体系得到氢离子的趋势。当然在酸性溶液从其他体系得到氢离子的趋势就低,相反碱性溶液更容易根氢离子反应,所以pH值就高。

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