pH值是衡量化学溶液酸性或碱性的标准。pH值范围从0到14，7的值被认为是中性的，小于7的酸性，大于7的碱性。

pH值是溶液氢离子浓度的负10进制对数（计算器上的“对数”）。要计算它，取给定氢离子浓度的对数，并反转符号。请参阅下面有关pH公式的更多信息。

下面是关于如何计算pH值以及pH值对氢离子浓度、酸和碱的意义的更深入的回顾。

酸碱综述

有几种方法可以定义酸和碱，但pH值仅指氢离子浓度，适用于水（水基）溶液。当水离解时，它产生一个氢离子和一个氢氧化物。见下面的化学方程式。

当计算pH值时，请记住[]指摩尔浓度，M。摩尔浓度以每升溶液中溶质的摩尔数表示。如果给出的浓度单位不是摩尔（质量百分比、摩尔浓度等），请将其转换为摩尔浓度，以便使用pH公式。

pH值和摩尔浓度之间的关系可以表示为：

• Kw是水的离解常数
• 酸性溶液：[H+]>1x10-7
• 基本溶液：[H+]<1x10-7

如何计算ph值和[h+]

平衡方程得出以下pH值公式：

换句话说，pH是摩尔氢离子浓度的负对数，或者摩尔氢离子浓度等于负pH值的幂的10。在任何科学计算器上进行这种计算都很容易，因为它们通常有一个“日志”按钮。这与“ln”按钮不同，后者指的是自然对数。

ph和poh

如果您回忆起以下内容，可以轻松使用pH值计算pOH：

如果你被要求求一个碱基的pH值，这是非常有用的，因为你通常会求pOH而不是pH值。

示例计算问题

试着用这些例题来测试你对博士的知识。

例1

计算特定[H+]的pH值。计算给定的pH值[H+]=1.4 x 10-5 M

答复:

pH=-log10[H+]pH=-log10（1.4 x 10-5）pH=4.85

例2

根据已知pH值计算[H+]。如果pH值=8.5，则计算[H+]

答复:

[H+]=10 pH[H+]=10-8.5[H+]=3.2 x 10-9 M

例3

如果H+浓度为0.0001摩尔/升，则确定pH值。

在这里，它有助于将浓度改写为1.0 x 10-4 M，因为这使得公式：pH=-（-4）=4。或者，你可以用计算器来计算日志。这将为您提供：

答复:

pH=-log（0.0001）=4

通常情况下，问题中没有给出氢离子浓度，但必须从化学反应或酸浓度中找到它。这种方法的简单性取决于你是强酸还是弱酸。大多数要求pH值的问题是强酸，因为它们在水中完全分解成离子。另一方面，弱酸只能部分解离，因此在平衡状态下，溶液中既含有弱酸，也含有它解离成的离子。

例4

确定0.03 M盐酸溶液的pH值，HCl。

记住，盐酸是一种强酸，按1:1的摩尔比分解成氢阳离子和氯阴离子。因此，氢离子的浓度与酸溶液的浓度完全相同。

答复:

[H+]=0.03米

pH=-log（0.03）pH=1.5

检查你的工作

当你进行pH值计算时，一定要确保你的答案有意义。酸的pH值应远小于7（通常为1至3），碱的pH值应较高（通常为11至13）。虽然理论上可以计算负pH值，但实际上pH值应该在0到14之间。这意味着pH值高于14表示设置计算或计算本身存在错误。

来源

• 科文顿，A.K。；贝茨，R.G。；杜斯特，R.A.（1985）。“pH标度、标准参考值、pH测量和相关术语的定义”。纯苹果。化学。57 (3): 531–542. 内政部：10.1351/pac198557030531
• 国际纯化学和应用化学联合会（1993年）。物理化学中的量、单位和符号（第二版）。牛津：布莱克威尔科学。ISBN 0-632-03583-8。
• 门德姆，J。；丹尼，R.C。；巴恩斯，J.D。；托马斯，M.J.K.（2000）。沃格尔定量化学分析（第6版）。纽约：普伦蒂斯大厅。ISBN 0-582-22628-7。