(一)           酸與鹼

A、 酸的定義:

(1)電解質溶於水,能離出H離子的,即稱為酸。

(2)不同種類的酸性物質,在水中的溶解度及解離度均不同。

(3)在水中游離度大的酸即為強酸;屬於強電解質

(4)在水溶液中,每個分子能解離出1H離子者,稱為單質子酸,能解出出2H離子者,稱為雙質子酸。

B、 鹼的定義:

(1)電解質溶於水,能由離出OH離子的,即稱為酸。

(2)不同種類的鹼性物質,在水中的溶解度及解離度均不同。

(3)在水中游離度大的鹼即為強鹼;屬於強電解質

(4)在水溶液中,每個分子能解離出1OH離子者,稱為一元鹼,能解出出2OH離子者,稱為二元鹼。

 

(二)           酸的通性:

A、 所有的酸都含有共同離子OH

B、 指示劑檢驗:

C、 稀酸遇活性大的金屬(例:MgAlZnFe)會產生【氫氣(H2)
『例』1. Mg 2HCl àMgCl2H2
       
離子方程式:Mg2HàMg2H2
      2. Zn
HCl àZnCl2H2
       
離子方程式:Zn2HàZn2H2

 

D、 稀酸遇灰石(學名:【碳酸鈣】,化學式:CaCO3會產生CO2氣體。
『例』1. 2HCl CaCO3èCaCl2CO2H2O
       
解離:2H 2Cl CaCO3è Ca2 2Cl CO2H2O
        離子方程式:CaCO32HàCa2CO2H2O
      2. 2HNO3
CaCO3 èCa(NO3)2CO2H2O
       
解離:2H 2NO3 CaCO3è Ca2 2NO3 CO2H2O
       
離子方程式:CaCO32HàCa2CO2H2

E、 將濃酸稀釋成稀酸時會【放】熱。

F、  酸能導電,為【電解質】

G、 酸嚐起來有【酸】味。

 

(三)           鹼的通性:

A、 含有OH共同離子;

B、 指示劑檢驗,呈【鹼性】反應;

C、 【電解質】

D、 可溶解【脂肪】【油】(【溶劑】)

E、 嚐起來有【澀味】,摸起來有【滑膩感】

F、  鹼的解離方程式:

(1)NaOH →NaOH

(2)Ca(OH)2Ca22OH

(3)NH4OH →NH4OH

G、 強鹼和弱鹼:水溶液中容易解離出OH離子】的為【強鹼】
             
水溶液不容易解離出OH離子】的為【弱鹼】

H、 解離度【大】者為強鹼,解離度【小】者為弱鹼。

I、    【鹼金族】【鹼土族】的氫氧化物, 都可視為強鹼。

J、  氫氧化鈉NaOH、氫氧化鉀KOH、氫氧化鋇Ba(OH)2、氫氧化鈣Ca(OH)2為強鹼;氨氣(NH3)和氫氧化鋁(Al(OH)3)的水溶液可視為弱鹼。

 

(四)           酸鹼中和

A、 酸+ +

      [] NaOH HCl NaClH2O
          
 解離反應:  NaOHHClNaClH2O
            
離子方程式  HOHH2O

      []  Ca(OH)2 2HNO3 Ca(NO3)2H2O
           
解離反應:  Ca22OH2H2NO3 Ca2 2NO3H2O
           
離子方程式  2H2OH 2H2O
                         H
OHH2O

            不同的酸與鹼反應,所產生的離子方程式反應相同。

 

            硫酸鈣為【硫酸H2SO4()【氫氧化鈣Ca(OH)2()中和而得;

            硝酸銨為【硝酸HNO3()【氫氧化銨NH4OH()中和而得;

            氯化鋇為【鹽酸HCl()【氫氧化鋇Ba(OH)2()中和而得;

            碳酸鈉為【碳酸H2CO3()【氫氧化鈉NaOH()中和而得;

B、 活性大的金屬和稀酸反應可以產生鹽

      []  Mg 2HCl MgCl2H2

            Fe 2HCl FeCl2 (氯化亞鐵)H2

 

            硝酸銅為【稀硝酸(或濃硝酸)【銅】反應所製得;

            氯化鎂為【稀鹽酸】【鎂】反應所製得;

            硫酸銅為【濃硫酸】【銅】反應所製得;

 

 

(五)           PH值和氫離子濃度

A、 純水的解離:

(1)純水並非完全不解離,但其解離的數目很小。

(2)根據實驗發現:純水的解離方程式為: H2O H OH

           25 時,每一升水只有107莫耳解離,

                        產生解離的 H 莫耳數有107莫耳,

                                 OH 莫耳數有107莫耳。

                      [H]     [OH]

B、 溶液的酸鹼性:

(1)純水中(中性溶液)       [H][OH]107M

(2)酸性溶液:[H][OH]      即:[H] 【>】107 M      [OH] 【<】107 M

(3)鹼性溶液:[H][OH]      即:[H] 【<】107 M      [OH] 【>】107 M

一般在室溫下,任何的溶液: [H]×[OH]1014M2

 

 

(1)在水中加入硫酸

(2)在水中加入氫氧化鉀

(3)在水中加入食鹽水

水中加入硫酸,[H]增加,PH值將減少,PH值由原來的7迅速下降。

水中加入氫氧化鉀,[OH]增加,[H]減少,PH值將增加,PH值由原來的7迅速上升。

水中加入食鹽水,因食鹽水為中性,溶液的酸鹼性不變,因此PH值維持不變。

(4) 在硝酸中加入水

(5)在氨水中加入水

(6)在食鹽水中加入水

硝酸中加入水稀釋,使得硝酸濃度變淡,酸中的[H]濃度減少,因此PH值由原來小於7,慢慢增加;但是溶液仍維持酸性,因此水中的[H]仍大於107MPH值雖接近7,仍小於7

氨水中加入水稀釋,使得氨水濃度變淡,氨水中的[OH]濃度減少,[H]將增加,因此PH值由原來的鹼性溶液大於7,慢慢下降接近7;但是溶液仍維持鹼性,因此水中的[H]仍小於107MPH值雖接近7,仍大於7

食鹽水加水稀釋,因容易為中性溶液,因此加入水後的酸鹼度不變,PH值仍維持原來的7[H][OH]仍維持107M

 

 

(一) 氫離子濃度和PH

規定: [H] 10a                PH a

       [OH]10b               POH b

註: (1)PH值愈小,則H濃度愈大,【酸性】愈強,【鹼性】愈弱。

        PH值愈大,則OH濃度愈大,【鹼性】愈強,【酸性】愈弱。

           (2)PH值不一定是整數,可以是小數,亦可以為負數。

           (3)血液PH【大於】7,屬於【弱鹼性】;尿液PH【小於】7,屬於【弱酸性】

             牛奶PH【小於】7,屬於【弱酸性】海水PH【大於】7,屬於【弱鹼性】

題型一】PH值的基本換算:

(1)[H]103 

[OH]1011

PH 3

POH 11

(2)[H]109  

[OH]105

PH 9

POH 5

(3)[H]108

[OH] 106  

PH 8

POH 6

(4)[H]1013

[OH] 101  

PH 13

POH 1

(5)[H]104

[OH]1010

PH 4

POH 10

(6)[H]1012

[OH]102

PH 12

POH 2

(7)[H]109

[OH]105

PH 9

POH 5

(8)[H]1011

[OH]103

PH 11

POH 3

(9)[H] 10  

[OH]1015

PH 【-1

POH 15

(10)[H]1

[OH]1014

PH 0

POH 14

 

題型二】PH POH 的範圍:

1.      [H] 2 ×106 M:

     (1)[OH]5×109M

     (2)PH 值的範圍為5PH6

     (3)POH 值的範圍為8POH9

    [H][OH]1014M2

   

    1062×106105  [ 6PH值>5
    10
95×109108  [ 9POH值>8

 

2.      [H] 5×107 M:

     (1)[OH]2×108M

     (2)PH 值的範圍為6PH7

     (3)POH 值的範圍為7POH8

   [H][OH]1014M2

   

    1075×107106  [7PH值>6
    10
82×108107  [ 8POH值>7

 

3.      [OH] 4×101 M:

             (1)[H]2.5×1014M

             (2)PH 值的範圍為13PH14

             (3)POH 值的範圍為0POH1

    [H][OH]1014M2

   

  1014×101100  [ 1POH值>0
  10
142.5×10141013 [ 14PH值>13

 

4.      [OH] 2×101 M:

             (1)[H]5×1014M

             (2)PH 值的範圍為13PH14

             (3)POH 值的範圍為0POH1

    [H][OH]1014M2

   

    1012×101100  [ 1POH值>0
    10
145×10141013 [ 14PH值>13

 

5.      [OH] 5×109 M:

             (1)[H]2×106M

             (2)PH 值的範圍為5PH6

             (3)POH 值的範圍為8POH9

    [H][OH]1014M2

   

   1062×106105  [ 6PH值>5
   10
95×109108  [ 9POH值>8

6.      [H] 4×1014 M:

             (1)[OH]2.5×101M

             (2)PH 值的範圍為13PH14

             (3)POH 值的範圍為0POH1

    [H][OH]1014M2

   

  10144×10141013  [ 14PH值>13
  10
12.5×101100  [ 1POH值>0

【題型三】原子量:Na23Ca40N14Cl35.5S32K39Mg24

1.      0.4氫氧化鈉溶解於10的水中:

             (1)[OH]103MM

             (2)[H+] 1011 M

             (3)PH 11

   NOH分子量=40

   NOH莫耳數=0.4÷400.01莫耳

   [NOH]0.01÷100.001M103M

   [OH]103M

   [H]1011M

   PH值=11

 

2.      2.45的硫酸溶解於 5 公升水中:

             (1)[H+] 102 M

             (2)PH 2

   H2SO4分子量=98

   H2SO4莫耳數=2.45÷980.025莫耳

   [H2SO4]0.025÷50.005M5×103M

   [H]5×103×2102 M

   [OH]1012 M

   PH值=2

3.      0.98 的硫酸溶解於 2 的水中:
(1)[H+]
101 M
(2) PH
1

   H2SO4分子量=98

   H2SO4莫耳數=0.98÷980.01莫耳

   [H2SO4]0.01÷20.05M5×102M

   [H]5×102×2101 M

   [OH]1013 M

   PH值=1

 

4.      0.74氫氧化鈣溶於200毫升水中:

             (1)[H+] 1013 M

             (2)PH 13

   Ca(OH)2分子量=74

   Ca(OH)2莫耳數=0.74÷740.01莫耳

   [Ca(OH)2]0.01÷0.20.05M5×103M

   [OH]5×102×2101 M

   [H]1013M

   PH值=13

 

5.      1.26 的硝酸溶解於 20 的水中:
(1)[OH
] 1011 M
(2) PH
3

HNO3分子量=63

   HNO3莫耳數=1.26÷630.02莫耳

   [HNO3]0.02÷200.001M103 M

   [H]103 M

   [OH]1011 M

   PH值=3

 

6.      0.73 的鹽酸溶解於 20 的水中:

             (1)[ H+] 103 M

             (2)[OH]1011 M

HCl分子量=36.5

   HCl莫耳數=0.73÷36.50.02莫耳

   [HCl]0.02÷200.001M103 M

   [H]103 M

   [OH]1011 M

   PH值=3

 

7.      [OH] 4×101 M:

             (4)[H]2.5×1014M

             (5)PH 值的範圍為13PH14

             (6)POH 值的範圍為0POH1

    [H][OH]1014M2

   

 1014×101100  [ 1POH值>0
 10
142.5×10141013 [ 14PH值>13

 

8.      [OH] 2×101 M:

             (4)[H]5×1014M

             (5)PH 值的範圍為13PH14

             (6)POH 值的範圍為0POH1

    [H][OH]1014M2

   

  1012×101100  [ 1POH值>0
  10
145×10141013 [ 14PH值>13

 

9.      [OH] 5×109 M:

             (4)[H]2×106M

             (5)PH 值的範圍為5PH6

             (6)POH 值的範圍為8POH9

    [H][OH]1014M2

   

    1062×106105 [ 6PH值>5
    10
95×109108 [ 9POH值>8

 

10.   [H] 4×1014 M:

             (4)[OH]2.5×101M

             (5)PH 值的範圍為13PH14

             (6)POH 值的範圍為0POH1

    [H][OH]1014M2

   

10144×10141013 [14PH值>13
10
12.5×101100  [1POH值>0

 

【題型四】:稀釋

1. 0.1M氫氧化鈉 50 毫升稀釋成 5

(1)  [OH]103 M

(2)  [H+] 1011 M

   [NaOH]0.1M 

  [ [OH]101 M0.1M 

  [H]1011M

2. PH12的氫氧化鈉40毫升稀釋成2

(1) 稀釋後的 [H+] 5×1011 M

(2) 稀釋後的 POH 2×104 M

PH值=12  [ [H]1012 M

    [OH]102M0.01M

 [H]

3. 0.5 M硫酸40毫升,稀釋成400毫升:

(1) [OH]1013 M

(2) [H+] 0.1

   [H2SO4]0.5M  [[H]0.5×21M

   稀釋後的[H]

   [OH]1013 M

4. PH1的硫酸200 毫升稀釋成 5

(1) 稀釋後的 [H+] 4×103 M

(2) 稀釋後的 POH 12POH值>11

    PH值=1  [ [H]101 M0.1M

    稀釋後的[H]

   [OH]

   10122.5×10121011[ 12POH值>11

 

5. 0.05 氫氧化鋇40毫升稀釋成4升:

(1) [OH]103 M

(2) [H+] 1011 M

  [Ba(OH)2]0.05M
   
[ [OH]0.05×20.1M

 稀釋後的[OH]

 [H]1011 M

6. PH11 的氫氧化鈣10毫升稀釋成1升:

(1) 稀釋後的 [H+] 109M

(2) 稀釋後的 POH 值=5

   PH值=11 [  [H]1011M
            
[  [OH]103 M

 稀釋後的[OH][ POH5

      [  [H]109 M 

 

 

【題型五】:酸鹼混合()

2.       0.02M硝酸40毫升和0.01M硫酸60毫升混合,混合後[H+] 2x102M

莫耳數=莫耳濃度x升數=MxL
H
莫耳數=0.02x0.04(0.01x2)x0.06
0.002莫耳
[H+]

 

3.       0.02M硫酸40毫升和0.01M鹽酸10毫升混合,混合後的[H]3.4x102M

莫耳數=莫耳濃度x升數=MxL
H
莫耳數=(0.02x2)x0.040.01x0.0
0.0017莫耳
[H+]

 

4.       PH13氫氧化鈣100 ml0.2M氫氧化鈉400 ml混合,
混合後[OH]1.8x101M

莫耳數=莫耳濃度x升數=MxL
PH
13[H+] 1013M[OH]101M
[OH
]0.1M
OH
莫耳數=0.1x0.10.2x0.40.09莫耳
[OH
]

 

5.       0.2M氫氧化鉀40毫升和0.5M氫氧化鈉
60
毫升混合,
混合後[OH]3.8x101M

莫耳數=莫耳濃度x升數=MxL
OH
莫耳數=0.2x0.040.5x0.060.038莫耳
[OH
]

6.       PH2的硝酸200毫升和PH3
鹽酸300毫升混合,
混合後[H]4.6x103M

PH2[H+] 102M0.01M

PH3[H+] 103M0.001M
莫耳數=莫耳濃度x升數=MxL
[H+]

7.       PH1的硝酸100毫升和0.4M的鹽酸400
毫升混合,混合後 [H+] 3.4x101M

PH1[H+] 101M0.1M

莫耳數=莫耳濃度x升數=MxL
H
莫耳數=0.1x0.10.4x0.40.17莫耳

[H+]

 

【題型六】:酸鹼混合()

1.       0.2M鹽酸溶液200毫升與0.5M氫氧化鈉溶液300毫升混合,則溶液最後的[H+]濃度為4.55x1014M

H莫耳數=0.2x0.20.04莫耳

OH莫耳數=0.5x0.30.15莫耳
H
OHàH2O
反應後剩餘OH離子,
剩餘OH莫耳數=0.150.040.11莫耳
剩餘[OH]
最後的[H+]

2.       2M硝酸溶液4升與1M氫氧化鈉溶液1升混合,溶液最後[H+]濃度為1.4M。

H莫耳數=2x48莫耳

OH莫耳數=1x11莫耳
H
OHàH2O
反應後剩餘H離子,
剩餘H莫耳數=817莫耳
最後的[H+]

3.       1M硫酸溶液400毫升與2M氫氧化鈣溶液600毫升混合,則溶液最後的[OH]濃度為1.6 M

H莫耳數=1x2x0.40.8莫耳

OH莫耳數=2x2x0.62.4莫耳
H
OHàH2O
反應後剩餘OH離子,
剩餘OH莫耳數=2.40.81.6莫耳
剩餘[OH]


4.       2M硝酸溶液800毫升與5M氫氧化鎂溶液200毫升混合,則溶液最後的[H+]濃度為2.51014 M

H莫耳數=2x0.81.6莫耳

OH莫耳數=5x0.2x22莫耳
H
OHàH2O
反應後剩餘OH離子,
剩餘OH莫耳數=2.01.60.4莫耳
最後的[OH]

最後的[H+]

【題型七】:酸鹼中和

5.       今有 0.2 鹽酸溶液 20 毫升,欲將其
中和,需加入 0.5 氫氧化鈉溶液8毫升。

       H+莫耳數=OH-莫耳數

0.2×20 0.5×X

X8毫升

6.       今有0.2M的硫酸溶液40毫升,欲將其中
和,需加入0.4M氫氧化鈉溶液40毫升。

 

       H+莫耳數=OH-莫耳數

(0.2×2) × 40 0.4 × X

       X40毫升

7.       今有0.05 的硫酸溶液20毫升,欲將其
中和,需加入0.5M氫氧化鈣溶液2毫升。

 

       H+莫耳數=OH-莫耳數

(0.05×2)×20 (0.5×2) ×X

       X2毫升

 

8.       今有PH1的硫酸溶液40 毫升,欲將其
中和,需加入PH12氫氧化鋇溶液400毫升。

  PH1  [H]101 M 0.1M

PH12  [H]1012M  
     [OH
]102 M0.01M

       H+莫耳數=OH-莫耳數

0.1× 40 0.01 × X

       X400毫升

9.       欲中和 0.05 的氫氧化鉀溶液 60
升,需加入 0.02 硼酸溶液50毫升。

   H+莫耳數=OH-莫耳數

0.05 × 60 (0.02×3) × X

       X50毫升

10.    欲中和0.4 的氫氧化鋇溶液100毫升,
需加入 0.5 鹽酸溶液160毫升;

   H+莫耳數=OH-莫耳數

(0.4×2) × 100 0.5 × X

       X160毫升

11.    欲中和 PH12 的氫氧化鈣溶液 200
毫升,需加入 0.05 硝酸溶液40毫升。

PH12  [H]1012M  
     [OH
]102 M0.01M

       H+莫耳數=OH-莫耳數

0.01× 200 0.05 × X

       X40毫升

12.    欲中和 PH 13 的氫氧化鈉溶液 40
升,需加入 PH2 硫酸溶液400毫升。

PH13  [H]1013M  
     [OH
]101 M0.1M

PH2   [H]102 M0.01M

       H+莫耳數=OH-莫耳數

0.01× X 0.1 × 40

       X400毫升