為了便于理解和說明pH，首先闡述一下水的電離和水的離子積常數(shù)。
水的電離：水是一種極弱的電解質(zhì)，可以發(fā)生微弱的電離，其電離方程式為：2H?O≒H?O? + OH?，簡寫為H?O≒H? + OH?，是一個吸熱過程。水的電離受溫度影響，加酸加堿都能抑制水的電離。水的電離是水分子與水分子之間的相互作用而引起的，因此極難發(fā)生。實驗測得，25℃時1L純水中只有1×10??mol的水分子發(fā)生電離。由水分子電離出的H?和OH?數(shù)目在任何情況下總相等。25℃時，純水中[H?]=[OH?]=1×10??mol/L。
水的電離
水的離子積常數(shù)：[H?]·[OH?]=KW，其中KW稱作水的離子積常數(shù)，簡稱水的離子積；[H?]和[OH?]是分別是指整個溶液中氫離子和氫氧根離子的總物質(zhì)的量濃度。KW只隨溫度變化而變化，是溫度常數(shù)。如25℃，[H?]=[OH?]=1×10??mol/L，KW=1×10?1?；100℃時，[H?]=[OH?]=1×10??mol/L，KW=1×10?12。
溶液酸性、中性或堿性的判斷依據(jù)是：[H?]和[OH?]的濃度的相對大?。谌我鉁囟葧r溶液[H?]>[OH?]時呈酸性，[H?]=[OH?]時呈中性，[H?]<[OH?]時呈堿性．但當溶液中[H?]、[OH?]較小時，直接用[H?]、[OH?]的大小關(guān)系表示溶液酸堿性強弱就顯得很不方便．為了免于用氫離子濃度負冪指數(shù)進行計算的繁瑣，數(shù)學上定義pH為氫離子濃度的常用對數(shù)負值，即：pH=-lg[
].在pH的計算中[H?]指的是溶液中氫離子的物質(zhì)的量濃度，單位為mol/L，在稀溶液中，氫離子活度約等于氫離子的濃度，可以用氫離子濃度來進行近似計算。
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