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29 第六课 水的电离与pH

免费读1259字2024-07-22

  老师:同学们好,今天我们一起来学习pH。pH这个概念我们在初中已经学过了,在日常生活中,我们也会接触到各种不同pH的溶液,那么你知道这些溶液pH不同的背后,是溶液中哪种成分含量差异而导致的?

  学生:我们以洁厕灵和可乐为例,洁厕灵pH约为一,可乐的pH约为3,洁厕灵中含有盐酸,可乐中含有磷酸和碳酸,那么它们的pH差异体现了是哪一种成分含量的不同?我们可以看到,无论是盐酸、磷酸还是碳酸,它们在水中都能电离出氢离子。两种溶液的pH差异体现在氢离子浓度的差异上。撇去的概念是1909年由丹麦生物化学家索伦森提出来的,当时的他正在研究啤酒发酵过程,他发现氢离子的浓度会影响酶发挥作用,为此它研发出了pH标度,便于计量不同的酸碱性环境。撇去中的h代表的是氢离子,而p代表的是强度,连起来就是氢的量的意思。在现代化学中,在某个量前面加上一个p,表示对这个量取负对数。因此pH的意思就是氢离子物质量浓度的负对数。我们知道了pH定义,就能对一些容易的pH或者氢离子的物质量浓度做一些简单的计算了。下面我们来练一练这3种溶液,你能计算它们的pH或者氢离子物质量浓度各是多少吗?根据pH定义,pH是氢离子物质量浓度的复对数,我们可以对溶液中的氢离子的故障浓度和pH做一个换算。

  学生:我们知道的是洁厕磷中氢离子浓度,那么它的pH就直接可以利用氢离子浓度的复对数得到,撇去等于一蒸馏水已知撇取,那么氢离子浓度可以利用指数和对数的换算过程得到。氢离子浓度应该等于10的负撇去次方,也就是10的负7次方。more美身,同样石灰水的撇去为10,所以石灰水中的近义词浓度就是石的-10次方。moremission你学会了吗?我们可以看到洁厕磷蒸馏水、石灰水,它们的氢离子浓度数值相差非常大,但是它们撇取却相差比较小。因此使用pH来计量溶液的酸碱性比直接使用氢离子浓度更为直观、方便,因为我们使用到了对数标度,可以使我们的计量对象跨越很大的数量级。

  学生:其实在我们身边,有许多物理量都是用对数进行标度的,比如声音的响度、相对的音高、地震的震级、恒星的亮度等等。在这些标度中,每提高一个等级,相应的量将实际变化10倍。例如30分贝的声音功率是20分贝声音的10倍,pH也是如此。所以在使用pH的时候一定不要忘了这是一个对数标度。比如洁厕铃的pH为1,可乐的撇取为3,它们撇取相差2。

  学生:那么两种溶液的氢离子物质量浓度相差多少?洁厕磷的ph为一,就意味着洁厕磷中氢离子浓度为10的-1次方摩尔,每升,可乐的PH为3,那就意味着它的氢离子浓度是10的-3次方my升。所以两种溶液的氢离子物质量浓度之比是100:1。

  学生:我们可以看到杰瑟琳的pH比可乐小两个单位,而杰瑟琳的氢一次浓度要比可乐大两个数量级,这就是对数标度的特点。同时我们也看到,由于pH是氢离子浓度的负对数,所以根据数学知识我们不难得到这

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