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离子活度(α)和浓度(c)之间存在定量的关系

时间:2011-03-24 09:14来源:未知 作者:admin 点击:
什么是PH?PH是拉丁文Pondus hydrogenii一词的缩写(Pondus=压强、压力hydrogenium=氢),用来量度物质中氢离子的活性。这一活性直接关系到水溶液的酸性、中性和碱性。水在化学上是中性的,但不是没有离子,即使化学纯水也有微量被离解:严格地讲,只有在与

  什么是PH?PH是拉丁文“Pondus hydrogenii”一词的缩写(Pondus=压强、压力hydrogenium=氢),用来量度物质中氢离子的活性。这一活性直接关系到水溶液的酸性、中性和碱性。水在化学上是中性的,但不是没有离子,即使化学纯水也有微量被离解:严格地讲,只有在与水分子水合作用以前,氢核不是以自由态存在。
   离子活度是指电解质溶液中参与电化学反应的离子的有效浓度。离子活度(α)和浓度(c)之间存在定量的关系,其表达式为:α=γc式中:α为离子的活度;γ为离子的活度系数;c为离子的浓度。γ通常小于1,在溶液无限稀时离子间相互作用趋于零,此时活度系数趋于1,活度等于溶液的实际浓度。一般在水溶液中H离子的浓度非常小,所以H离子的活度基本和其浓度相等。根据能斯特方程,离子活度与电极电位成正比,因此可对溶液建立起电极电位与活度的关系曲线,此时测定了电位,即可确定离子活度,所以实际上我们是通过测量电位来计算H离子的浓度的。 
 H2O+ H2O=H3O+ + OHˉ  显示控制仪
  由于水合氢离子(H3O)的浓度是与氢离子(H)浓度等同看待,上式可以简化成下述常用的形式:  
 H2O=H+ + OHˉ   此处正的氢离子人们在化学中表示为“H+离子”或“氢核”。水合氢核表示为“水合氢离子”。负的氢氧根离子称为“氢氧化物离子”。  
 利用质量作用定律,对于纯水的离解可以找到一平衡常数加以表示:   K = H3O+·OH- ——————   H2O  
 由于水只有极少量被离解,因此水的克分子浓度实际为一常数,并且有平衡常数K可求出水的离子积KW。  
 KW=K×H2O KW= H3O+·OH-=10-7·10-7=10-14mol/l(25℃)  
 也就是说对于一升纯水在25℃时存在10-7摩尔H3O+离子和10-7摩尔OHˉ离子。
 随着科学研究的发展和生产技术的进步水分的定量分析已被列为各类物质理化分析的基本项目之一,作为各类物质的一项重要的质量指标。

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