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pH值,亦称氢离子浓度指数、酸碱值[1],是溶液中氢离子活度的一种标度,也就是通常意义上溶液酸碱程度的衡量标准。这个概念是1909年由丹麦生物化学家Søren Peter Lauritz Sørensen提出。p代表德语Potenz,意思是力量或浓度,H代表氢离子(H+)。有时候pH也被写为拉丁文形式的pondus hydrogenii。
通常情况下(25℃、298K左右),当pH<7的时候,溶液呈酸性,当pH>7的时候,溶液呈碱性,当pH=7的时候,溶液为中性。
pH值允许小于0,如 盐酸(10 mol/L)的pH为−1.
pH值的计算公式如下:
pH=-log(H+)
其中[H+]指的是溶液中氢离子的活度(有时也被写为[H3O+],水合氢离子活度),单位为摩尔/升,在稀溶液中,氢离子活度约等于氢离子的浓度,可以用氢离子浓度来进行近似计算。
在标准温度和压力下,pH=7的水溶液(如:纯水)为中性,这是因为水在标准温度和压力下自然电离出的氢离子和氢氧根离子浓度的乘积(水的离子积常数)始终是1×10−14,且两种离子的浓度都是1×10−7mol/L。pH值小于7说明H+的浓度大于OH−的浓度,故溶液酸性强,而pH值大于7则说明H+的浓度小于OH−的浓度,故溶液碱性强。所以pH值愈小,溶液的酸性愈强;pH愈大,溶液的碱性也就愈强。
为什么有的资料说当H+浓度小于0.1mol/L的时候才用—log[H+]来计算PH呢?