怎麼理解往冰醋酸裡加水,溶液pH的變化?

時間 2021-05-07 16:56:50

1樓:Phosphates

pH的定義

質子自遞反應(Autoprotolysis)

pH的定義

pH的定義最早於2023年由丹麥化學家瑟倫·索倫森(S. P. L. Srensen)提出[1]——pH用來描述溶液的酸鹼性,就是水溶液中氫離子濃度的自然對數的負數。

隨著研究體系的越來越多,非水溶劑也日益重要。而對於非水溶劑中的反應,也需要描述酸鹼性這種性質——所以pH也在非水溶劑中應用。可是,在其他非水溶劑中是否存在氫離子呢?

實際上,在水溶液中也並不是裸露的氫離子,而是水合氫離子( );而在其他的非水溶劑中也是溶劑合氫離子。這時候讓我們引入第二個概念——質子自遞反應(Autoprotolysis)。

2.質子自遞反應(Autoprotolysis)

質子自遞反應(autoprotolysis)是指氫離子在兩個相同分子之間轉移的現象,其中乙個是布朗斯特酸,釋放質子,另乙個是布朗斯特鹼,接受質子[2]。例如在水的電離中,水就產生了質子自遷移反應:

; 這也是為什麼純水中也有氫離子和氫氧根離子;而這個反應的平衡常數等於 ,意味著中性水溶液中 ,這也是為什麼純水溶液的pH等於7

相應的,對於其他的非水溶劑,比如說乙醇、冰醋酸等,甚至無水硫酸,都有這樣的反應[1]。

乙醇;冰醋酸;

無水硫酸;

那麼在這些非水溶劑中,pH的定義則是把水合氫離子替換成相應的溶劑合氫離子。那麼對於純的冰醋酸來說,就是 的濃度,其pH應該是等於7.2的

所以往冰醋酸中加水的這個過程,我們可以分成兩個階段——

第乙個階段:隨著水的加入,溶液逐漸從非水溶液變成水溶液;此時pH會從最初的7.2大幅度降低。這樣的pH改變的本質原因是,pH的定義方法的改變——從 的濃度變成 的濃度。

至此,我已經解釋完畢了你們講義上的影象。不過我需要指出,最初的 時的pH值應該等於7.2的

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