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高考必考!PH试纸的使用方法及原理
2018-02-22 来源:昆山星火教育 编缉: 阅读数:305

学习高中化学,PH试纸是一个重点内容。我们不仅要掌握PH试纸的使用方法,还要明白其中的原理。今天,昆山星火教育小编就和大家聊聊PH试纸的使用及其化学原理,希望同学们可以掌握。

 

化学

 

PH试纸的使用方法

检验溶液的酸碱度:取一小块试纸在表面皿或玻璃片上,用洁净干燥的玻璃棒蘸取待测液点滴于试纸的中部,观察变化稳定后的颜色,与标准比色卡对比,判断溶液的性质。

检验气体的酸碱性:先用蒸馏水把试纸润湿,粘在玻璃棒的一端,再送到盛有待测气体的容器口附近,观察颜色的变化,判断气体的性质。(试纸不能触及器壁)

pH试纸的应用是非常广泛的,pH的反应原理是基于pH指示剂法,一般的pH分析试纸中含有甲基红[pH4.2(红)~6.2(黄)],溴甲酚绿[pH3.6(黄)~5.4(绿)]溴百里香酚蓝[6.0(黄色)~7.6(蓝色)],这些混合的酸碱指示剂适量配合可以反映pH4.5~9.0的变异范围。

 


PH试纸的变色原理

把酚酞滴入浓H₂SO₄,呈现橙色,不论振荡多长时间,其颜色都不变。若把该橙色液配入大量水中,得无色液。酚酞滴入稀NaOH溶液呈紫红色,将酚酞滴入浓NaOH溶液(浓度大于2mol/l),开始时浓NaOH溶液表面酚酞滴入处会出现一些紫红色、略加振荡紫红色立即消失。其实,这是酚酞在不同的酸碱条件下,因其结构的改变而呈现4种相应的变色情况。


H₂O+ H₂O=H₃O⁺ + OHˉ


由于水合氢离子(H₃O⁺)的浓度是与氢离子(H⁺)浓度等同看待,上式可以简化成下述常用的形式:


H₂O=H⁺ + OHˉ


此处正的氢离子人们在化学中表示为" 离子"或"氢核"。水合氢核表示为"水合氢离子"。负的氢氧根离子称为"氢氧化物离子"。


利用质量作用定律,对于纯水的离解可以找到一平衡常数加以表示:


由于水只有极少量被离解,因此水的克分子浓度实际为一常数,并且有平衡常数K可求出水的离子积KW。


KW=K×H₂O KW = H₃O⁺•OH⁺=10ˉ⁷•10ˉ⁷=10ˉ¹⁴mol/l(25℃)


也就是说,对于一升纯水在25℃时存在10ˉ⁷摩尔氢离子和10ˉ⁷摩尔OHˉ离子。


在显中性溶液中,氢离子 和氢氧根离子OHˉ的浓度都是10ˉ⁷mol/l。


如:


假如有过量的氢离子 ,则溶液呈酸性。酸是能使水溶液中的氢离子游离的物质。同样,如果氢离子 并使OHˉ离子游离,那么溶液就是碱性的。所以,给出 值就足以表示溶液的特性,呈酸性碱性,为了免于用此克分子浓度负冥指数进行运算,生物学家泽伦森(Soernsen)在1909年建议将此不便使用的数值用对数代替,并定义为"pH值"。数学上定义pH值为氢离子浓度的常用对数负值。


因此,pH值是离子浓度以10为底的对数的负数:


酸性 < 中性 < 碱性


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