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課程名稱:酸鹼程度與 pH 值

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Academic year: 2022

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全文

(1)

課程名稱:酸鹼程度與 pH 值

課程名稱:酸鹼程度與 pH 值

編授教師:

中興國中 楊秉鈞

(2)

 莫耳濃度

(3)

 體積莫耳濃度:

( 1 )水溶液濃度的表示法之ㄧ

( 2 )定義:每公升水溶液中,所含溶質的莫耳數

 單位: ;符號: 。(可以 符號表 示)

( 3 )公式:

( 4 )實例討論:

體積莫耳濃度

M

莫耳濃度 意義 表示法

1 M HCl

2 M HCl

[ ]

l

mol

 溶液公升數 溶質莫耳數

M l

mol M

莫耳公升

每公升溶液 莫耳 HCl

1

每公升溶液 莫耳 HCl

2

HCl 1 M

HCl 2 M

全部

分率  部分

(4)

 水溶液的酸鹼性

(5)

水溶液的酸鹼性

 純水的微量解離:

 解離出很少量的 H+ 、 OH ,此時 [ H+] [ OH= ] 。 1 公升的純水,其中只有 莫耳的水會解 離。

[ 延伸學習

]

H OH O

H

2

Y X

1 1

10

1

7

 

mol Y

X   10

7

  10

1

10

7

7

M

H

   10

1

10

7

7

M

OH

l

Mmol

10

7

(6)

水溶液的酸鹼性

 討論:

( 1 )中性的純水: [ H+] [ OH ]

( 2 )中性水溶液:在純水中加中性物質,如食鹽水 NaCl 時:

氫離子與氫氧根離子數目 ,此時 [ H+] [ OH

] ,

故水溶液呈 性。

= 中

相等

]

[ H

[O H

]

(7)

水溶液的酸鹼性

 討論:

( 3 )酸性水溶液:在純水中加酸性物質,如鹽酸 HCl 時:

氫離子數目比氫氧根離子數目 ,此時 [ H+] [ OH

] ,

故水溶液呈 性。

( 4 )鹼性水溶液:在純水中加鹼性物質,如氫氧化鈉 NaOH 時:

氫離子數目比氫氧根離子數目 ,此時 [ H+] [ OH

] ,

故水溶液呈 性。

< 酸

]

[ H

[O H

]

(8)

 酸鹼定義:

以水溶液中氫離子濃度與氫氧根離子濃度的 來決定 ( 1 )酸性:水溶液中的 [ H+] [ OH ]

( 2 )中性:水溶液中的 [ H+] [ OH ] ( 3 )鹼性:水溶液中的 [ H+] [ OH ]

酸鹼定義

[H+] [OH-] [H+]

[OH-] [H+]

[OH-] 相對大小

酸性水溶液 中性水溶液

鹼性水溶液

] [

]

[H  OH ]

[ ]

[H  OH ]

[ ]

[H  OH

(9)

 酸鹼值 pH value

(10)

 酸鹼值:

氫離子濃度的另一種表示法

( 1 )符號 。

( 2 )【延伸學習】氫離子濃度轉換成 pH 值的方法:

( 3 )氫離子濃度轉換成 pH 值的程序:

 轉換 。  判斷類型

 紀錄 pH

酸鹼值 pH

[ H

+

]

科學記號

a = 1

a ≠1

科學記號

pH

M a 10

n

n

M 10

M a 10

n

n pH

n pH

n 1  

) 10

] [

( H

pH

單位內) (逼近法估計到 1

(11)

[H + ] 與 [OH ] 濃度與 pH 的關 係

( 4 ) [ H+ ] 與 [ OH ] 濃度與 pH 的關係:

 水溶液中: [ H+ ] 愈大, [ OH ] 愈小:二者呈 關係

 在 25℃ 時:

pH > 7  性; pH = 7  性; pH < 7  性。

 pH 愈小  酸性愈強, [ H+ ] 愈 , [ OH ] 愈 。  pH 愈大  鹼性愈強, [ OH ] 愈 , [ H+ ] 愈 。  pH 不見得為整數,可能為 0 或是負值。

反比

中 酸

大 小

大 小

] [OH

, ] [H

pH  

-

(12)

[H + ] 與 [OH ] 濃度與 pH 的關 係

( 4 ) [ H+ ] 與 [ OH ] 濃度與 pH 的關係:

1 0

10

3

10

4

7

10 - 1010 - 14

15

] [OH

, ] [H

pH  

-

10

0

1 

n pH

M

H

]  10

n

[

(13)

常見物質酸鹼值

愈 愈  愈 愈

愈 愈

愈 愈  ,[H ] ,[OH- ] pH

愈 愈  愈 愈

愈 愈

愈 愈  ,[H ] ,[OH- ]

pH

pH   [H

]  , [OH

-

] 

 5

pH

(14)

酸與鹼稀釋的 pH 變化

( 1 )

酸的稀釋過程中, pH 之變化

( 2 )

鹼的稀釋過程中, pH 之變化

X 不合 理

X 不合 7 理

接近中性

接近中性

(15)

 溶液酸鹼性檢測範圍

(16)

常用酸鹼試劑變色範圍

廣用試紙 酚酞指示劑 石蕊試紙

在酸中顏色

在中性時顏色 不變色

在鹼中顏色

廣用試紙變色表

 常用酸鹼試劑變色範圍:

紅 橙黃

綠

藍靛

 紫

 愈酸,愈紅 愈紫,愈鹼 

綠色

黃、橙、紅色 藍、靛、紫色

無色 無色 紅色

紅色 藍色

pH 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14

(媒體: 1

, 2’00” )

(17)

酸鹼指示劑變色範圍

指示劑名稱 酸中顏色 變色範圍 pH 值 鹼中顏色

石蕊 紅 5 ~ 8 藍

酚酞 無 8 ~ 10 紅

酚紅 黃 6.8 ~ 8.0 紅

 【延伸學習】酸鹼指示劑變色範圍

( 1 )石蕊:

當 pH 時,呈現紅色;當 pH 時,呈現藍色 當 pH 時,呈現中間顏色。

( 2 )酚酞:

當 pH 時,呈現無色;當 pH 時,呈現紅色 當 pH 時,呈現中間顏色。

< 5 > 8

5 ~ 8

< 8 > 10

8 ~ 10

(18)

天然酸鹼指示劑

 天然酸鹼指示劑

( 1 )許多天然的植物色素如紫甘藍、紅鳳菜、牽牛花、葡萄、碟豆花…

在酸鹼中能呈現不同顏色,可用於檢測酸鹼指示劑。紫甘藍 ( 2 )實例說明: 紫甘藍  紅鳳菜:

 紫甘藍

 紅鳳菜

(媒體: 1

, 1’10” )

(19)

酸鹼性檢測儀 pH 計

pH 計,是較為準確的量測方式

(20)

1. 回答下列問題:

( 1 ) [ H+ ] = 0.0000000001M  pH = , 性。

( 2 ) [ H+ ] = 1M  pH = , 性。

( 3 ) [ H+ ] = 10M  pH = 。

( 4 ) [ H+ ] = 3×10 - 3 M  pH = , 性。

範例解說

10

0

- 1

2 ~ 3

pH 3 pH 2

  H

10

10

M

  H

10

0

M

  H

10

1

M

2 3

3

3 10 10

10

 

2 3  pH

H

pH

 [ ] 10

2 3

4

3 10 10

10

 

4 2  pH

]

[OH [H]

pH

M

a 10

n

n  1  pHn

1 10

10 10 10

10 10

10

0

n m n

m

n m n

m

(21)

2. 在同溫、等體積的(甲): 0.1M HCl 與(乙): 0.1M CH3COOH 水溶液中,則:

 何者水溶液導電性好? 。

 何者水溶液中的 H 數目較多? 。  何者水溶液中的 OH 數目較多? 。  何者水溶液中的 pH 值較大? 。

範例解說

甲強酸、強電解質;乙弱酸、弱電解質

乙 乙

甲 乙 

: pH

 [H

] , [OH

-

] pH

M

l

mol

乙 甲

數目 

:

H

乙 甲

數目  :

OH

(22)

3. ( )表為石蕊、酚酞、酚紅三指示劑的變色範圍,若分別以此 三指示劑檢測某水溶液,若以石蕊檢驗時呈藍色,以酚酞 檢驗時呈無色,若以酚紅檢驗時呈紅色。則某水溶液 pH 值 可能是下列哪一個? (A) 8.0 (B) 8.2 (C) 8.5 (D) 8.7 。

範例解說

8.1 8.4

8.0 B

三線交集

4 . 8 1

.

8  

pH

(23)

4. 在 25℃ 時,下圖 A 、 B 、 C 、 D 為四種不同的酸鹼溶液的示意圖,

則:

 何者為酸性水溶液? 。  何者為中性水溶液? 。  何者為鹼性水溶液? 。

範例解說

A

● 4 ;○ 8 ● 8 ;○ 4 ● 7 ;○ 7 ● 7 ;○ 5

C BD

:

:

:

鹼 中

OH H

OH H

OH

H

(24)

4. 在 25℃ 時,下圖 A 、 B 、 C 、 D 為四種不同的酸鹼溶液的示意圖,

則:

 何者 pH 值> 7 ? ;何者 pH 值= 7 ? ;何者 pH 值< 7 ? 。

 承上題,請問 pH 值的大小順序? 。(輔以:>、=、

<)

 何者導電性較高? 。

範例解說

BD

● 4 ;○ 8 ● 8 ;○ 4 ● 7 ;○ 7 ● 7 ;○ 5

C A

B > D > C C > A

14

:

:

:

鹼 中

OH H

OH H

OH 數愈多者,愈鹼性 H

數比

H

OH

愈佳

離子總數愈多,導電性

(25)

GIF 動畫檔 資源來源

1. 簡報第 6 、 7 頁:天平 Gfycat

(26)

課程結束

Yes We Can

Jim with you

參考文獻