課程名稱:酸鹼的濃度 編授教師: 中興國中 楊秉鈞 莫耳濃度 體積莫耳濃度 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 莫耳 公升 單位: ;符號: M 。(可以 [ ] 符號表示) (3)公式: M 分率 溶質莫耳數 部分 溶液公升數 全部 mol M mol l l (4)實例討論: 莫耳濃度 1 M HCl 2 M HCl 意義 表示法 每公升溶液 HCl 1 M 每公升溶液 HCl.
Download ReportTranscript 課程名稱:酸鹼的濃度 編授教師: 中興國中 楊秉鈞 莫耳濃度 體積莫耳濃度 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 莫耳 公升 單位: ;符號: M 。(可以 [ ] 符號表示) (3)公式: M 分率 溶質莫耳數 部分 溶液公升數 全部 mol M mol l l (4)實例討論: 莫耳濃度 1 M HCl 2 M HCl 意義 表示法 每公升溶液 HCl 1 M 每公升溶液 HCl.
Slide 1
課程名稱:酸鹼的濃度
編授教師:
中興國中 楊秉鈞
莫耳濃度
體積莫耳濃度
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
莫耳
公升
單位:
;符號: M
。(可以 [ ] 符號表示)
(3)公式:
M
分率
溶質莫耳數
部分
溶液公升數
全部
mol
M
mol
l
l
(4)實例討論:
莫耳濃度
1 M HCl
2 M HCl
意義
表示法
每公升溶液
HCl 1 M
每公升溶液
HCl 2 M
1 莫耳 HCl
2 莫耳 HCl
公式整理
公式整理:
原子
個數
( 6 10
看化學式
分子
個數
個
( 6 10
23
23
分子量
)
分子
莫耳數
)
個
n
求莫耳數有三個途徑
分子重(g)
分子量
公克
mol
mol
l
l
g
莫耳濃度
M
M
mol
l
M l mol
l
mol
M
範例解說
濃度均勻
NaCl 58 . 5
1.將250ml、1M的氯化鈉水溶液,倒掉 50ml,則:
剩餘溶液的濃度? 1 M。 (Na=23;Cl= 35.5)
他所倒掉的氯化鈉水溶液中含有 2.925 公克氯化鈉。
M
mol
l
1
n
n 0 . 05 mol 0 . 05 58 . 5 2 . 925 g
0 . 05
8 克。
2.欲配製濃度0.2M的氫氧化鈉水溶液1公升,需稱取氫氧化鈉
(如下)
並描述其配製方法。
(NaOH=40)
M
mol
l
0 .2
n
n 0 . 2 mol 0 . 2 40 8 g
1
秤 NaOH 8 g,先以部分水溶解,再加水至溶液總體積為 1公升。
1 公升刻度線
1 公升刻度線
(非加水1公升)
範例解說
3. ( C )在1 mL的0.1 M 糖水中,有多少個糖分子?
(A) 1.2×1024 (B) 6×1013 (C) 6×1019 (D) 3×1018
M
mol
0 .1
l
n
1 10
3
n 10
4
mol 10
4
6 10
23
6 10 個
19
4.重量百分濃度10%的氫氧化鈉水溶液200g,當溶液體積為500mL時,
其莫耳濃度為何? 1 M。
NaOH
40
200 0 . 1
M
mol
40
0 .5
M
l
0 .5
1M
0 .5
5. ( B )如果將原本12M的濃鹽酸1公升加水稀釋成3公升,則稀釋後的
鹽酸溶液濃度為多少M? (A)6 (B)4 (C)3 (D)2 M。
M
mol
l
M
12 1
3
4M
範例解說
mol M l
6. ( C ) 0.5M的鹽酸80mL與3M的鹽酸20mL均勻混合,試求混合
後的濃度為多少M?(A)1.75M
(B)0.6M (C)1M (D)2M。
分子分母同時有毫升欲換算公升時,可以毫升直接運算
M
mol
0 . 5 80 3 20
80 20
l
100
1M
100
7. ( C )有濃度為3 M的氫氧化鈉溶液10 mL,需加多少mL的水,才可
將其濃度稀釋為1 M?(A) 18 (B) 19 (C) 20 (D) 21。
M
mol
1
l
3 10
10 V
V 20 ml
(假設體積可加成)
8.有一瓶4M的氫氧化鈉溶液10ml,溶液重量為16克,則此溶液所含溶質
的重量百分濃度為? 10 %。(Na=23)
NaOH 40
%
( 4 0 . 01 ) 40
16
100
1 .6
16
100 10 %
範例解說
9. ( C )將濃度2M硫酸一瓶倒去1/3瓶,再用水加滿,又再倒去2/5瓶,
然後再用水加滿,則此溶液最後濃度為何?
(A)0.6M (B)0.27M (C)0.8M (D)0.4M。
設原體積 l 公升
M
mol
原溶質莫耳數
( 2l )
2
3
M
l
l
2l
3
5 4 0 .8 M
5
10. ( D )濃硫酸,密度約為1.85公克/立方公分。(H2SO4=98)
且其重量百分濃度為98%,請問其莫耳濃度約為多少M?
(A) 12.0 (B) 17.5 (C) 15.8 (D) 18.5 M。
假設硫酸溶液有
1 公升
1000 1 . 85
98
100
M
mol
l
M
98
1
18 . 5 M
範例解說
11. ( D )小明取大小略同的等量碳酸鈣固體各加入如表的三支試
管中,均勻混合後,三支試管產生氣體的速率為何?
(A)甲=乙=丙
(B)丙>乙>甲
(C)甲>乙>丙
(D)乙>丙>甲。
試管
試管內的水溶液
甲
水 10m L + 0.1M 鹽 酸 10m L
丙
水 19m L + 2 .0 M 鹽 酸 1m L
HCl H
Cl
1 : 1
乙
水 15m L + 0.8M 鹽 酸 5m L
分子分母同時有毫升欲換算公升時,可以毫升直接運算
CaCO
3
CaCO
M甲
M丙
2 HCl CaCl
3
mol
2H
Ca
0 . 1 10
l
10 10
mol
2 1
l
19 1
2
1
20
H 2 O CO 2
H 2 O CO 2
M
20
2
2
M
[ HCl ] [ H ]
M乙
[ H+ ] 愈大,速率愈快
mol
l
0 .8 5
15 5
乙>丙>甲
4
20
M
水溶液的酸鹼性
室溫下純水的解離 1000 1 55 .56 mol
純水的解離:
18
(1)純水為非電解質,但仍有極少量解離為 氫 離子與 氫氧根 離子
(2)解離個數討論:(室溫 25℃)
1 公升的純水所含有的水莫耳數: 55.56 。其中只有 10-7 莫耳
的水會解離。
H
O
H
OH
解離方程式:
。當 10-7 莫耳水解離,
2
解離出的氫離子有 10-7 莫耳;氫氧根離子有 10-7 莫耳。
H 2O H
1
10
7
H
1
OH
X
10
7
1
1
10
X Y 10
7
mol
Y
7
M
OH
10
7
10
7
M
1
(3)25℃下,純水中的氫離子濃度與氫氧根離子濃度關係:
[ H+ ] = [ OH- ] = 10-7 M 。
水溶液的離子積
水溶液的離子積:
(1)在 25 ℃的任何水溶液中,氫離子濃度與氫氧根濃度乘積為定值。
此定值等於 10-14 M2 。
14
[ H ] [ OH ] 10
(2)任何水溶液中,氫離子濃度與氫氧根濃度有 反比
[H+]
[H ]
關係。
10
14
[ OH
]
倒拋物線
[OH-]
[ OH
]
10
14
[H ]
(3)討論:
在純水中加中性物質,氫離子與氫氧根離子濃度 不變 。
在純水中加酸性物質,氫離子濃度 增加 、氫氧根離子濃度 減少 。
在純水中加鹼性物質,氫離子濃度 減少、氫氧根離子濃度 增加 。
酸鹼定義
酸鹼定義:以氫離子濃度與氫氧根離子濃度的 相對大小 來決定
7
-
[
H
]
10
M
[
OH
] 。
>
(1)酸性:水溶液中的 [
[ OH ]
7
(2)中性:水溶液中的 [ H+] = [ OH-] [ H ] 10 M [ OH ] 。
(3)鹼性:水溶液中的 [ H+] < [ OH-] [ H ] 10 7 M [ OH ] 。
H +]
中性水溶液
鹼性水溶液
[ H ] 10
7
M [ OH
]
[H+]
[OH-]
[ H ] [ OH ] 10
[ H ] 10
7
M [ OH
[H+]
14
酸性水溶液
]
[OH-]
X
2
10
14
[ H ] 10
7
M [ OH
]
[OH-]
[H+]
X
10
14
10
7
酸鹼值 pH value
酸鹼值 pH
10
m
酸鹼值:氫離子濃度的另一種表示法
10
m
(1)符號 pH 。
(2)氫離子濃度轉換成 pH值的方法:
10
n
a=1 10
[
H+
]
科學
記號
n
10
10
a 10
mn
mn
10 1
0
M
pH n
n
10
n
( [ H ] 10
pH
)
M
a≠1
a 10
(3)氫離子濃度轉換成 pH值的程序:
轉換 科學記號
。
判斷類型
紀錄 pH
n
M
n 1 pH n
(逼近法估計到
1 單位內)
[H+]與[OH-]濃度與pH的關係
(4)[ H+ ]與[ OH- ]濃度與 pH 的關係:
14
[ H+ ] 愈大, [ OH- ] 愈小: [ H ] [ OH ] 10
(反比)。
在 25℃時:pH>7 鹼性; pH=7 中性; pH<7 酸性。
pH愈小 酸性愈強, [ H+ ] 愈 大 , [ OH- ] 愈 小 。
pH愈大 鹼性愈強, [ OH- ] 愈 大 , [ H+ ]愈 小 。
0
1 10 pH不見得為整數,可能為 0 或是負值。
[H+]
3
101
1
10
pH值 -1
0
3
10
4
4
[OH-] 10 15 10 14 10 11 10 10
酸
14
鹼 ] [酸性愈強
[H
OH ] 10
性
[H ]
10
5
5
10
9
10
10-7
10
8
7
8
10-7
10-6
10
9
10
10
9
14
10-5
10
10
4
10
14
10-15
14
15
0
101
101
14
中性 [ OH ]
[ OH ]
[H ]
10
pH
[ H 鹼性愈強
] 10
常見物質酸鹼值
pH 5
pH 愈小 愈酸 , [H ] 愈大 , [OH ] 愈小
-
pH 愈大 愈鹼 , [H ] 愈小 , [OH ] 愈大
-
pH [H ] , [OH ]
-
酸與鹼稀釋的pH變化
(1)酸的稀釋過程中,pH之變化:
接近中性
X 不合理
(2)鹼的稀釋過程中,pH之變化:
7
接近中性
X 不合理
溶液酸鹼性檢測
常用酸鹼試劑變色範圍
常用酸鹼試劑變色範圍:
廣用試紙變色表
pH
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10 11 12
13
14
紅 橙黃綠藍靛 紫
愈酸,愈紅
愈紫,愈鹼
廣用試紙
酚酞指示劑
石蕊試紙
在酸中顏色
黃、橙、紅色
無色
紅色
在中性時顏色
綠色
無色
不變色
在鹼中顏色
藍、靛、紫色
紅色
藍色
(媒體:1,2’00”)
酸鹼指示劑變色範圍
酸鹼指示劑變色範圍
(1)石蕊:
當 pH <5 時,呈現紅色;當 pH >8 時,呈現藍色
5~8
當 pH
時,呈現中間顏色。
(2)酚酞:
當 pH <8 時,呈現無色;當 pH >10 時,呈現紅色
當 pH
8~10 時,呈現中間顏色。
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
酸鹼性檢測儀 pH 計
天然酸鹼指示劑
天然酸鹼指示劑:在酸鹼中能呈現不同顏色,可用於檢測
(1)紫甘藍
酸
性
中
性
酸
性
中
性
(2)紅鳳菜
鹼
性
鹼
性
紫甘藍
紅鳳菜
(媒體:1,1’10”)
範例解說
[ H ] 10
1.回答下列問題:
(1)[ H+ ] =0.0000000001M pH= 10
H 10
10
H 10
0
0
0
[ OH
10 ]
-1
1
3
3 10
pH33 pH
3
。
H
M
(4)[ OH- ] =10-5 M pH=
(5)[ H+ ] =3×10-3 M pH=
10
, 酸
M
(3)[ H+ ] =10M pH=
H 10
, 鹼 m性。 n
mn
10 10 10
pH
m
10
mn
10
n
性。
10
M
(2)[ H+ ] =1M pH=
10
10
14
OH
1
10
10
[H ]
14
5
10
9
M
9
。
2~3 ,
2
pH
2 2
pH
10
酸
4
a 10
性。
3
3 10 10
2 pH 4
n
2
M n 1 pH n
範例解說
2.氫氧化鈉溶液濃度為0.05 M ,則:
[ H+ ] = 2 × 10-13 M。
pH= 12 ~ 13 。
[ OH- ] = 0.05 M。
[ Na+] = 0.05 M。
M
mol
M 莫耳濃度 mol
l
係數比 莫耳數比
V 相同
1 NaOH 1Na
0 . 05 M
[ OH
1OH
0 . 05 M
莫耳濃度比
0 . 05 M
] 0 . 05 M
[H ]
10
14
0 . 05
1 10
5 10
2 10
13
14
2
0 . 2 10
12
M
M pH 12 ~ 13
範例解說
3.硫酸溶液濃度為0.05 M ,則:
10-1 M。
[ H+ ] =
pH= 1 。
[ OH- ] = 10-13 M。
[ SO42- ] = 0.05
M
mol
M。
M 莫耳濃度 mol
l
係數比 莫耳數比
1 H 2 SO 4 2 H
0 . 05 M
1SO 4
0 . 10 M
[ OH
]
14
0 .1
2
0 . 05 M
[ H ] 0 . 10 M 10
10
莫耳濃度比
1
10
10
M pH 1
14
1
10
13
M
範例解說
4. ( B )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。
8.0
8.1
三線
交集
8.4
8 . 1 pH 8 . 4
範例解說
5. ( A ) 25℃,將1×10-8莫耳的氯化氫HCl 氣體,全部溶於1公升
的水中,且體積的變化可以忽略,則此溶液pH=?
(A)pH=6~7 (B) pH=7 (C) pH=8 (D) pH=10
M
mol
l
10
8
10
8
1
M pH 8
不合理
H 2O H
OH
HCl H
Cl
∵水的解離不可忽略:
〔H+〕=10-8+10-7= 0.1×10-7+1×10-7=1.1×10-7 M pH=6~7
6.( C )在同溫時,比較0.1M HCl與0.1M CH3COOH水溶液 的性質,
下列敘述何者錯誤?(A)前者較後者易導電(B)前者的H+濃度
較大 (C)兩者pH值相同 (D)兩者均使藍色石蕊試紙呈紅色。
弱酸(非100%解離)
HCl H
0 . 1M
Cl
0 . 1M
0 . 1M
CH 3 COOH H
0 . 1M
CH 3 COO
0 . 1M
0 . 1M
課程結束
Jim with you
Slide 2
課程名稱:酸鹼的濃度
編授教師:
中興國中 楊秉鈞
莫耳濃度
體積莫耳濃度
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
莫耳
公升
單位:
;符號: M
。(可以 [ ] 符號表示)
(3)公式:
M
分率
溶質莫耳數
部分
溶液公升數
全部
mol
M
mol
l
l
(4)實例討論:
莫耳濃度
1 M HCl
2 M HCl
意義
表示法
每公升溶液
HCl 1 M
每公升溶液
HCl 2 M
1 莫耳 HCl
2 莫耳 HCl
公式整理
公式整理:
原子
個數
( 6 10
看化學式
分子
個數
個
( 6 10
23
23
分子量
)
分子
莫耳數
)
個
n
求莫耳數有三個途徑
分子重(g)
分子量
公克
mol
mol
l
l
g
莫耳濃度
M
M
mol
l
M l mol
l
mol
M
範例解說
濃度均勻
NaCl 58 . 5
1.將250ml、1M的氯化鈉水溶液,倒掉 50ml,則:
剩餘溶液的濃度? 1 M。 (Na=23;Cl= 35.5)
他所倒掉的氯化鈉水溶液中含有 2.925 公克氯化鈉。
M
mol
l
1
n
n 0 . 05 mol 0 . 05 58 . 5 2 . 925 g
0 . 05
8 克。
2.欲配製濃度0.2M的氫氧化鈉水溶液1公升,需稱取氫氧化鈉
(如下)
並描述其配製方法。
(NaOH=40)
M
mol
l
0 .2
n
n 0 . 2 mol 0 . 2 40 8 g
1
秤 NaOH 8 g,先以部分水溶解,再加水至溶液總體積為 1公升。
1 公升刻度線
1 公升刻度線
(非加水1公升)
範例解說
3. ( C )在1 mL的0.1 M 糖水中,有多少個糖分子?
(A) 1.2×1024 (B) 6×1013 (C) 6×1019 (D) 3×1018
M
mol
0 .1
l
n
1 10
3
n 10
4
mol 10
4
6 10
23
6 10 個
19
4.重量百分濃度10%的氫氧化鈉水溶液200g,當溶液體積為500mL時,
其莫耳濃度為何? 1 M。
NaOH
40
200 0 . 1
M
mol
40
0 .5
M
l
0 .5
1M
0 .5
5. ( B )如果將原本12M的濃鹽酸1公升加水稀釋成3公升,則稀釋後的
鹽酸溶液濃度為多少M? (A)6 (B)4 (C)3 (D)2 M。
M
mol
l
M
12 1
3
4M
範例解說
mol M l
6. ( C ) 0.5M的鹽酸80mL與3M的鹽酸20mL均勻混合,試求混合
後的濃度為多少M?(A)1.75M
(B)0.6M (C)1M (D)2M。
分子分母同時有毫升欲換算公升時,可以毫升直接運算
M
mol
0 . 5 80 3 20
80 20
l
100
1M
100
7. ( C )有濃度為3 M的氫氧化鈉溶液10 mL,需加多少mL的水,才可
將其濃度稀釋為1 M?(A) 18 (B) 19 (C) 20 (D) 21。
M
mol
1
l
3 10
10 V
V 20 ml
(假設體積可加成)
8.有一瓶4M的氫氧化鈉溶液10ml,溶液重量為16克,則此溶液所含溶質
的重量百分濃度為? 10 %。(Na=23)
NaOH 40
%
( 4 0 . 01 ) 40
16
100
1 .6
16
100 10 %
範例解說
9. ( C )將濃度2M硫酸一瓶倒去1/3瓶,再用水加滿,又再倒去2/5瓶,
然後再用水加滿,則此溶液最後濃度為何?
(A)0.6M (B)0.27M (C)0.8M (D)0.4M。
設原體積 l 公升
M
mol
原溶質莫耳數
( 2l )
2
3
M
l
l
2l
3
5 4 0 .8 M
5
10. ( D )濃硫酸,密度約為1.85公克/立方公分。(H2SO4=98)
且其重量百分濃度為98%,請問其莫耳濃度約為多少M?
(A) 12.0 (B) 17.5 (C) 15.8 (D) 18.5 M。
假設硫酸溶液有
1 公升
1000 1 . 85
98
100
M
mol
l
M
98
1
18 . 5 M
範例解說
11. ( D )小明取大小略同的等量碳酸鈣固體各加入如表的三支試
管中,均勻混合後,三支試管產生氣體的速率為何?
(A)甲=乙=丙
(B)丙>乙>甲
(C)甲>乙>丙
(D)乙>丙>甲。
試管
試管內的水溶液
甲
水 10m L + 0.1M 鹽 酸 10m L
丙
水 19m L + 2 .0 M 鹽 酸 1m L
HCl H
Cl
1 : 1
乙
水 15m L + 0.8M 鹽 酸 5m L
分子分母同時有毫升欲換算公升時,可以毫升直接運算
CaCO
3
CaCO
M甲
M丙
2 HCl CaCl
3
mol
2H
Ca
0 . 1 10
l
10 10
mol
2 1
l
19 1
2
1
20
H 2 O CO 2
H 2 O CO 2
M
20
2
2
M
[ HCl ] [ H ]
M乙
[ H+ ] 愈大,速率愈快
mol
l
0 .8 5
15 5
乙>丙>甲
4
20
M
水溶液的酸鹼性
室溫下純水的解離 1000 1 55 .56 mol
純水的解離:
18
(1)純水為非電解質,但仍有極少量解離為 氫 離子與 氫氧根 離子
(2)解離個數討論:(室溫 25℃)
1 公升的純水所含有的水莫耳數: 55.56 。其中只有 10-7 莫耳
的水會解離。
H
O
H
OH
解離方程式:
。當 10-7 莫耳水解離,
2
解離出的氫離子有 10-7 莫耳;氫氧根離子有 10-7 莫耳。
H 2O H
1
10
7
H
1
OH
X
10
7
1
1
10
X Y 10
7
mol
Y
7
M
OH
10
7
10
7
M
1
(3)25℃下,純水中的氫離子濃度與氫氧根離子濃度關係:
[ H+ ] = [ OH- ] = 10-7 M 。
水溶液的離子積
水溶液的離子積:
(1)在 25 ℃的任何水溶液中,氫離子濃度與氫氧根濃度乘積為定值。
此定值等於 10-14 M2 。
14
[ H ] [ OH ] 10
(2)任何水溶液中,氫離子濃度與氫氧根濃度有 反比
[H+]
[H ]
關係。
10
14
[ OH
]
倒拋物線
[OH-]
[ OH
]
10
14
[H ]
(3)討論:
在純水中加中性物質,氫離子與氫氧根離子濃度 不變 。
在純水中加酸性物質,氫離子濃度 增加 、氫氧根離子濃度 減少 。
在純水中加鹼性物質,氫離子濃度 減少、氫氧根離子濃度 增加 。
酸鹼定義
酸鹼定義:以氫離子濃度與氫氧根離子濃度的 相對大小 來決定
7
-
[
H
]
10
M
[
OH
] 。
>
(1)酸性:水溶液中的 [
[ OH ]
7
(2)中性:水溶液中的 [ H+] = [ OH-] [ H ] 10 M [ OH ] 。
(3)鹼性:水溶液中的 [ H+] < [ OH-] [ H ] 10 7 M [ OH ] 。
H +]
中性水溶液
鹼性水溶液
[ H ] 10
7
M [ OH
]
[H+]
[OH-]
[ H ] [ OH ] 10
[ H ] 10
7
M [ OH
[H+]
14
酸性水溶液
]
[OH-]
X
2
10
14
[ H ] 10
7
M [ OH
]
[OH-]
[H+]
X
10
14
10
7
酸鹼值 pH value
酸鹼值 pH
10
m
酸鹼值:氫離子濃度的另一種表示法
10
m
(1)符號 pH 。
(2)氫離子濃度轉換成 pH值的方法:
10
n
a=1 10
[
H+
]
科學
記號
n
10
10
a 10
mn
mn
10 1
0
M
pH n
n
10
n
( [ H ] 10
pH
)
M
a≠1
a 10
(3)氫離子濃度轉換成 pH值的程序:
轉換 科學記號
。
判斷類型
紀錄 pH
n
M
n 1 pH n
(逼近法估計到
1 單位內)
[H+]與[OH-]濃度與pH的關係
(4)[ H+ ]與[ OH- ]濃度與 pH 的關係:
14
[ H+ ] 愈大, [ OH- ] 愈小: [ H ] [ OH ] 10
(反比)。
在 25℃時:pH>7 鹼性; pH=7 中性; pH<7 酸性。
pH愈小 酸性愈強, [ H+ ] 愈 大 , [ OH- ] 愈 小 。
pH愈大 鹼性愈強, [ OH- ] 愈 大 , [ H+ ]愈 小 。
0
1 10 pH不見得為整數,可能為 0 或是負值。
[H+]
3
101
1
10
pH值 -1
0
3
10
4
4
[OH-] 10 15 10 14 10 11 10 10
酸
14
鹼 ] [酸性愈強
[H
OH ] 10
性
[H ]
10
5
5
10
9
10
10-7
10
8
7
8
10-7
10-6
10
9
10
10
9
14
10-5
10
10
4
10
14
10-15
14
15
0
101
101
14
中性 [ OH ]
[ OH ]
[H ]
10
pH
[ H 鹼性愈強
] 10
常見物質酸鹼值
pH 5
pH 愈小 愈酸 , [H ] 愈大 , [OH ] 愈小
-
pH 愈大 愈鹼 , [H ] 愈小 , [OH ] 愈大
-
pH [H ] , [OH ]
-
酸與鹼稀釋的pH變化
(1)酸的稀釋過程中,pH之變化:
接近中性
X 不合理
(2)鹼的稀釋過程中,pH之變化:
7
接近中性
X 不合理
溶液酸鹼性檢測
常用酸鹼試劑變色範圍
常用酸鹼試劑變色範圍:
廣用試紙變色表
pH
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10 11 12
13
14
紅 橙黃綠藍靛 紫
愈酸,愈紅
愈紫,愈鹼
廣用試紙
酚酞指示劑
石蕊試紙
在酸中顏色
黃、橙、紅色
無色
紅色
在中性時顏色
綠色
無色
不變色
在鹼中顏色
藍、靛、紫色
紅色
藍色
(媒體:1,2’00”)
酸鹼指示劑變色範圍
酸鹼指示劑變色範圍
(1)石蕊:
當 pH <5 時,呈現紅色;當 pH >8 時,呈現藍色
5~8
當 pH
時,呈現中間顏色。
(2)酚酞:
當 pH <8 時,呈現無色;當 pH >10 時,呈現紅色
當 pH
8~10 時,呈現中間顏色。
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
酸鹼性檢測儀 pH 計
天然酸鹼指示劑
天然酸鹼指示劑:在酸鹼中能呈現不同顏色,可用於檢測
(1)紫甘藍
酸
性
中
性
酸
性
中
性
(2)紅鳳菜
鹼
性
鹼
性
紫甘藍
紅鳳菜
(媒體:1,1’10”)
範例解說
[ H ] 10
1.回答下列問題:
(1)[ H+ ] =0.0000000001M pH= 10
H 10
10
H 10
0
0
0
[ OH
10 ]
-1
1
3
3 10
pH33 pH
3
。
H
M
(4)[ OH- ] =10-5 M pH=
(5)[ H+ ] =3×10-3 M pH=
10
, 酸
M
(3)[ H+ ] =10M pH=
H 10
, 鹼 m性。 n
mn
10 10 10
pH
m
10
mn
10
n
性。
10
M
(2)[ H+ ] =1M pH=
10
10
14
OH
1
10
10
[H ]
14
5
10
9
M
9
。
2~3 ,
2
pH
2 2
pH
10
酸
4
a 10
性。
3
3 10 10
2 pH 4
n
2
M n 1 pH n
範例解說
2.氫氧化鈉溶液濃度為0.05 M ,則:
[ H+ ] = 2 × 10-13 M。
pH= 12 ~ 13 。
[ OH- ] = 0.05 M。
[ Na+] = 0.05 M。
M
mol
M 莫耳濃度 mol
l
係數比 莫耳數比
V 相同
1 NaOH 1Na
0 . 05 M
[ OH
1OH
0 . 05 M
莫耳濃度比
0 . 05 M
] 0 . 05 M
[H ]
10
14
0 . 05
1 10
5 10
2 10
13
14
2
0 . 2 10
12
M
M pH 12 ~ 13
範例解說
3.硫酸溶液濃度為0.05 M ,則:
10-1 M。
[ H+ ] =
pH= 1 。
[ OH- ] = 10-13 M。
[ SO42- ] = 0.05
M
mol
M。
M 莫耳濃度 mol
l
係數比 莫耳數比
1 H 2 SO 4 2 H
0 . 05 M
1SO 4
0 . 10 M
[ OH
]
14
0 .1
2
0 . 05 M
[ H ] 0 . 10 M 10
10
莫耳濃度比
1
10
10
M pH 1
14
1
10
13
M
範例解說
4. ( B )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。
8.0
8.1
三線
交集
8.4
8 . 1 pH 8 . 4
範例解說
5. ( A ) 25℃,將1×10-8莫耳的氯化氫HCl 氣體,全部溶於1公升
的水中,且體積的變化可以忽略,則此溶液pH=?
(A)pH=6~7 (B) pH=7 (C) pH=8 (D) pH=10
M
mol
l
10
8
10
8
1
M pH 8
不合理
H 2O H
OH
HCl H
Cl
∵水的解離不可忽略:
〔H+〕=10-8+10-7= 0.1×10-7+1×10-7=1.1×10-7 M pH=6~7
6.( C )在同溫時,比較0.1M HCl與0.1M CH3COOH水溶液 的性質,
下列敘述何者錯誤?(A)前者較後者易導電(B)前者的H+濃度
較大 (C)兩者pH值相同 (D)兩者均使藍色石蕊試紙呈紅色。
弱酸(非100%解離)
HCl H
0 . 1M
Cl
0 . 1M
0 . 1M
CH 3 COOH H
0 . 1M
CH 3 COO
0 . 1M
0 . 1M
課程結束
Jim with you
Slide 3
課程名稱:酸鹼的濃度
編授教師:
中興國中 楊秉鈞
莫耳濃度
體積莫耳濃度
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
莫耳
公升
單位:
;符號: M
。(可以 [ ] 符號表示)
(3)公式:
M
分率
溶質莫耳數
部分
溶液公升數
全部
mol
M
mol
l
l
(4)實例討論:
莫耳濃度
1 M HCl
2 M HCl
意義
表示法
每公升溶液
HCl 1 M
每公升溶液
HCl 2 M
1 莫耳 HCl
2 莫耳 HCl
公式整理
公式整理:
原子
個數
( 6 10
看化學式
分子
個數
個
( 6 10
23
23
分子量
)
分子
莫耳數
)
個
n
求莫耳數有三個途徑
分子重(g)
分子量
公克
mol
mol
l
l
g
莫耳濃度
M
M
mol
l
M l mol
l
mol
M
範例解說
濃度均勻
NaCl 58 . 5
1.將250ml、1M的氯化鈉水溶液,倒掉 50ml,則:
剩餘溶液的濃度? 1 M。 (Na=23;Cl= 35.5)
他所倒掉的氯化鈉水溶液中含有 2.925 公克氯化鈉。
M
mol
l
1
n
n 0 . 05 mol 0 . 05 58 . 5 2 . 925 g
0 . 05
8 克。
2.欲配製濃度0.2M的氫氧化鈉水溶液1公升,需稱取氫氧化鈉
(如下)
並描述其配製方法。
(NaOH=40)
M
mol
l
0 .2
n
n 0 . 2 mol 0 . 2 40 8 g
1
秤 NaOH 8 g,先以部分水溶解,再加水至溶液總體積為 1公升。
1 公升刻度線
1 公升刻度線
(非加水1公升)
範例解說
3. ( C )在1 mL的0.1 M 糖水中,有多少個糖分子?
(A) 1.2×1024 (B) 6×1013 (C) 6×1019 (D) 3×1018
M
mol
0 .1
l
n
1 10
3
n 10
4
mol 10
4
6 10
23
6 10 個
19
4.重量百分濃度10%的氫氧化鈉水溶液200g,當溶液體積為500mL時,
其莫耳濃度為何? 1 M。
NaOH
40
200 0 . 1
M
mol
40
0 .5
M
l
0 .5
1M
0 .5
5. ( B )如果將原本12M的濃鹽酸1公升加水稀釋成3公升,則稀釋後的
鹽酸溶液濃度為多少M? (A)6 (B)4 (C)3 (D)2 M。
M
mol
l
M
12 1
3
4M
範例解說
mol M l
6. ( C ) 0.5M的鹽酸80mL與3M的鹽酸20mL均勻混合,試求混合
後的濃度為多少M?(A)1.75M
(B)0.6M (C)1M (D)2M。
分子分母同時有毫升欲換算公升時,可以毫升直接運算
M
mol
0 . 5 80 3 20
80 20
l
100
1M
100
7. ( C )有濃度為3 M的氫氧化鈉溶液10 mL,需加多少mL的水,才可
將其濃度稀釋為1 M?(A) 18 (B) 19 (C) 20 (D) 21。
M
mol
1
l
3 10
10 V
V 20 ml
(假設體積可加成)
8.有一瓶4M的氫氧化鈉溶液10ml,溶液重量為16克,則此溶液所含溶質
的重量百分濃度為? 10 %。(Na=23)
NaOH 40
%
( 4 0 . 01 ) 40
16
100
1 .6
16
100 10 %
範例解說
9. ( C )將濃度2M硫酸一瓶倒去1/3瓶,再用水加滿,又再倒去2/5瓶,
然後再用水加滿,則此溶液最後濃度為何?
(A)0.6M (B)0.27M (C)0.8M (D)0.4M。
設原體積 l 公升
M
mol
原溶質莫耳數
( 2l )
2
3
M
l
l
2l
3
5 4 0 .8 M
5
10. ( D )濃硫酸,密度約為1.85公克/立方公分。(H2SO4=98)
且其重量百分濃度為98%,請問其莫耳濃度約為多少M?
(A) 12.0 (B) 17.5 (C) 15.8 (D) 18.5 M。
假設硫酸溶液有
1 公升
1000 1 . 85
98
100
M
mol
l
M
98
1
18 . 5 M
範例解說
11. ( D )小明取大小略同的等量碳酸鈣固體各加入如表的三支試
管中,均勻混合後,三支試管產生氣體的速率為何?
(A)甲=乙=丙
(B)丙>乙>甲
(C)甲>乙>丙
(D)乙>丙>甲。
試管
試管內的水溶液
甲
水 10m L + 0.1M 鹽 酸 10m L
丙
水 19m L + 2 .0 M 鹽 酸 1m L
HCl H
Cl
1 : 1
乙
水 15m L + 0.8M 鹽 酸 5m L
分子分母同時有毫升欲換算公升時,可以毫升直接運算
CaCO
3
CaCO
M甲
M丙
2 HCl CaCl
3
mol
2H
Ca
0 . 1 10
l
10 10
mol
2 1
l
19 1
2
1
20
H 2 O CO 2
H 2 O CO 2
M
20
2
2
M
[ HCl ] [ H ]
M乙
[ H+ ] 愈大,速率愈快
mol
l
0 .8 5
15 5
乙>丙>甲
4
20
M
水溶液的酸鹼性
室溫下純水的解離 1000 1 55 .56 mol
純水的解離:
18
(1)純水為非電解質,但仍有極少量解離為 氫 離子與 氫氧根 離子
(2)解離個數討論:(室溫 25℃)
1 公升的純水所含有的水莫耳數: 55.56 。其中只有 10-7 莫耳
的水會解離。
H
O
H
OH
解離方程式:
。當 10-7 莫耳水解離,
2
解離出的氫離子有 10-7 莫耳;氫氧根離子有 10-7 莫耳。
H 2O H
1
10
7
H
1
OH
X
10
7
1
1
10
X Y 10
7
mol
Y
7
M
OH
10
7
10
7
M
1
(3)25℃下,純水中的氫離子濃度與氫氧根離子濃度關係:
[ H+ ] = [ OH- ] = 10-7 M 。
水溶液的離子積
水溶液的離子積:
(1)在 25 ℃的任何水溶液中,氫離子濃度與氫氧根濃度乘積為定值。
此定值等於 10-14 M2 。
14
[ H ] [ OH ] 10
(2)任何水溶液中,氫離子濃度與氫氧根濃度有 反比
[H+]
[H ]
關係。
10
14
[ OH
]
倒拋物線
[OH-]
[ OH
]
10
14
[H ]
(3)討論:
在純水中加中性物質,氫離子與氫氧根離子濃度 不變 。
在純水中加酸性物質,氫離子濃度 增加 、氫氧根離子濃度 減少 。
在純水中加鹼性物質,氫離子濃度 減少、氫氧根離子濃度 增加 。
酸鹼定義
酸鹼定義:以氫離子濃度與氫氧根離子濃度的 相對大小 來決定
7
-
[
H
]
10
M
[
OH
] 。
>
(1)酸性:水溶液中的 [
[ OH ]
7
(2)中性:水溶液中的 [ H+] = [ OH-] [ H ] 10 M [ OH ] 。
(3)鹼性:水溶液中的 [ H+] < [ OH-] [ H ] 10 7 M [ OH ] 。
H +]
中性水溶液
鹼性水溶液
[ H ] 10
7
M [ OH
]
[H+]
[OH-]
[ H ] [ OH ] 10
[ H ] 10
7
M [ OH
[H+]
14
酸性水溶液
]
[OH-]
X
2
10
14
[ H ] 10
7
M [ OH
]
[OH-]
[H+]
X
10
14
10
7
酸鹼值 pH value
酸鹼值 pH
10
m
酸鹼值:氫離子濃度的另一種表示法
10
m
(1)符號 pH 。
(2)氫離子濃度轉換成 pH值的方法:
10
n
a=1 10
[
H+
]
科學
記號
n
10
10
a 10
mn
mn
10 1
0
M
pH n
n
10
n
( [ H ] 10
pH
)
M
a≠1
a 10
(3)氫離子濃度轉換成 pH值的程序:
轉換 科學記號
。
判斷類型
紀錄 pH
n
M
n 1 pH n
(逼近法估計到
1 單位內)
[H+]與[OH-]濃度與pH的關係
(4)[ H+ ]與[ OH- ]濃度與 pH 的關係:
14
[ H+ ] 愈大, [ OH- ] 愈小: [ H ] [ OH ] 10
(反比)。
在 25℃時:pH>7 鹼性; pH=7 中性; pH<7 酸性。
pH愈小 酸性愈強, [ H+ ] 愈 大 , [ OH- ] 愈 小 。
pH愈大 鹼性愈強, [ OH- ] 愈 大 , [ H+ ]愈 小 。
0
1 10 pH不見得為整數,可能為 0 或是負值。
[H+]
3
101
1
10
pH值 -1
0
3
10
4
4
[OH-] 10 15 10 14 10 11 10 10
酸
14
鹼 ] [酸性愈強
[H
OH ] 10
性
[H ]
10
5
5
10
9
10
10-7
10
8
7
8
10-7
10-6
10
9
10
10
9
14
10-5
10
10
4
10
14
10-15
14
15
0
101
101
14
中性 [ OH ]
[ OH ]
[H ]
10
pH
[ H 鹼性愈強
] 10
常見物質酸鹼值
pH 5
pH 愈小 愈酸 , [H ] 愈大 , [OH ] 愈小
-
pH 愈大 愈鹼 , [H ] 愈小 , [OH ] 愈大
-
pH [H ] , [OH ]
-
酸與鹼稀釋的pH變化
(1)酸的稀釋過程中,pH之變化:
接近中性
X 不合理
(2)鹼的稀釋過程中,pH之變化:
7
接近中性
X 不合理
溶液酸鹼性檢測
常用酸鹼試劑變色範圍
常用酸鹼試劑變色範圍:
廣用試紙變色表
pH
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10 11 12
13
14
紅 橙黃綠藍靛 紫
愈酸,愈紅
愈紫,愈鹼
廣用試紙
酚酞指示劑
石蕊試紙
在酸中顏色
黃、橙、紅色
無色
紅色
在中性時顏色
綠色
無色
不變色
在鹼中顏色
藍、靛、紫色
紅色
藍色
(媒體:1,2’00”)
酸鹼指示劑變色範圍
酸鹼指示劑變色範圍
(1)石蕊:
當 pH <5 時,呈現紅色;當 pH >8 時,呈現藍色
5~8
當 pH
時,呈現中間顏色。
(2)酚酞:
當 pH <8 時,呈現無色;當 pH >10 時,呈現紅色
當 pH
8~10 時,呈現中間顏色。
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
酸鹼性檢測儀 pH 計
天然酸鹼指示劑
天然酸鹼指示劑:在酸鹼中能呈現不同顏色,可用於檢測
(1)紫甘藍
酸
性
中
性
酸
性
中
性
(2)紅鳳菜
鹼
性
鹼
性
紫甘藍
紅鳳菜
(媒體:1,1’10”)
範例解說
[ H ] 10
1.回答下列問題:
(1)[ H+ ] =0.0000000001M pH= 10
H 10
10
H 10
0
0
0
[ OH
10 ]
-1
1
3
3 10
pH33 pH
3
。
H
M
(4)[ OH- ] =10-5 M pH=
(5)[ H+ ] =3×10-3 M pH=
10
, 酸
M
(3)[ H+ ] =10M pH=
H 10
, 鹼 m性。 n
mn
10 10 10
pH
m
10
mn
10
n
性。
10
M
(2)[ H+ ] =1M pH=
10
10
14
OH
1
10
10
[H ]
14
5
10
9
M
9
。
2~3 ,
2
pH
2 2
pH
10
酸
4
a 10
性。
3
3 10 10
2 pH 4
n
2
M n 1 pH n
範例解說
2.氫氧化鈉溶液濃度為0.05 M ,則:
[ H+ ] = 2 × 10-13 M。
pH= 12 ~ 13 。
[ OH- ] = 0.05 M。
[ Na+] = 0.05 M。
M
mol
M 莫耳濃度 mol
l
係數比 莫耳數比
V 相同
1 NaOH 1Na
0 . 05 M
[ OH
1OH
0 . 05 M
莫耳濃度比
0 . 05 M
] 0 . 05 M
[H ]
10
14
0 . 05
1 10
5 10
2 10
13
14
2
0 . 2 10
12
M
M pH 12 ~ 13
範例解說
3.硫酸溶液濃度為0.05 M ,則:
10-1 M。
[ H+ ] =
pH= 1 。
[ OH- ] = 10-13 M。
[ SO42- ] = 0.05
M
mol
M。
M 莫耳濃度 mol
l
係數比 莫耳數比
1 H 2 SO 4 2 H
0 . 05 M
1SO 4
0 . 10 M
[ OH
]
14
0 .1
2
0 . 05 M
[ H ] 0 . 10 M 10
10
莫耳濃度比
1
10
10
M pH 1
14
1
10
13
M
範例解說
4. ( B )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。
8.0
8.1
三線
交集
8.4
8 . 1 pH 8 . 4
範例解說
5. ( A ) 25℃,將1×10-8莫耳的氯化氫HCl 氣體,全部溶於1公升
的水中,且體積的變化可以忽略,則此溶液pH=?
(A)pH=6~7 (B) pH=7 (C) pH=8 (D) pH=10
M
mol
l
10
8
10
8
1
M pH 8
不合理
H 2O H
OH
HCl H
Cl
∵水的解離不可忽略:
〔H+〕=10-8+10-7= 0.1×10-7+1×10-7=1.1×10-7 M pH=6~7
6.( C )在同溫時,比較0.1M HCl與0.1M CH3COOH水溶液 的性質,
下列敘述何者錯誤?(A)前者較後者易導電(B)前者的H+濃度
較大 (C)兩者pH值相同 (D)兩者均使藍色石蕊試紙呈紅色。
弱酸(非100%解離)
HCl H
0 . 1M
Cl
0 . 1M
0 . 1M
CH 3 COOH H
0 . 1M
CH 3 COO
0 . 1M
0 . 1M
課程結束
Jim with you
Slide 4
課程名稱:酸鹼的濃度
編授教師:
中興國中 楊秉鈞
莫耳濃度
體積莫耳濃度
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
莫耳
公升
單位:
;符號: M
。(可以 [ ] 符號表示)
(3)公式:
M
分率
溶質莫耳數
部分
溶液公升數
全部
mol
M
mol
l
l
(4)實例討論:
莫耳濃度
1 M HCl
2 M HCl
意義
表示法
每公升溶液
HCl 1 M
每公升溶液
HCl 2 M
1 莫耳 HCl
2 莫耳 HCl
公式整理
公式整理:
原子
個數
( 6 10
看化學式
分子
個數
個
( 6 10
23
23
分子量
)
分子
莫耳數
)
個
n
求莫耳數有三個途徑
分子重(g)
分子量
公克
mol
mol
l
l
g
莫耳濃度
M
M
mol
l
M l mol
l
mol
M
範例解說
濃度均勻
NaCl 58 . 5
1.將250ml、1M的氯化鈉水溶液,倒掉 50ml,則:
剩餘溶液的濃度? 1 M。 (Na=23;Cl= 35.5)
他所倒掉的氯化鈉水溶液中含有 2.925 公克氯化鈉。
M
mol
l
1
n
n 0 . 05 mol 0 . 05 58 . 5 2 . 925 g
0 . 05
8 克。
2.欲配製濃度0.2M的氫氧化鈉水溶液1公升,需稱取氫氧化鈉
(如下)
並描述其配製方法。
(NaOH=40)
M
mol
l
0 .2
n
n 0 . 2 mol 0 . 2 40 8 g
1
秤 NaOH 8 g,先以部分水溶解,再加水至溶液總體積為 1公升。
1 公升刻度線
1 公升刻度線
(非加水1公升)
範例解說
3. ( C )在1 mL的0.1 M 糖水中,有多少個糖分子?
(A) 1.2×1024 (B) 6×1013 (C) 6×1019 (D) 3×1018
M
mol
0 .1
l
n
1 10
3
n 10
4
mol 10
4
6 10
23
6 10 個
19
4.重量百分濃度10%的氫氧化鈉水溶液200g,當溶液體積為500mL時,
其莫耳濃度為何? 1 M。
NaOH
40
200 0 . 1
M
mol
40
0 .5
M
l
0 .5
1M
0 .5
5. ( B )如果將原本12M的濃鹽酸1公升加水稀釋成3公升,則稀釋後的
鹽酸溶液濃度為多少M? (A)6 (B)4 (C)3 (D)2 M。
M
mol
l
M
12 1
3
4M
範例解說
mol M l
6. ( C ) 0.5M的鹽酸80mL與3M的鹽酸20mL均勻混合,試求混合
後的濃度為多少M?(A)1.75M
(B)0.6M (C)1M (D)2M。
分子分母同時有毫升欲換算公升時,可以毫升直接運算
M
mol
0 . 5 80 3 20
80 20
l
100
1M
100
7. ( C )有濃度為3 M的氫氧化鈉溶液10 mL,需加多少mL的水,才可
將其濃度稀釋為1 M?(A) 18 (B) 19 (C) 20 (D) 21。
M
mol
1
l
3 10
10 V
V 20 ml
(假設體積可加成)
8.有一瓶4M的氫氧化鈉溶液10ml,溶液重量為16克,則此溶液所含溶質
的重量百分濃度為? 10 %。(Na=23)
NaOH 40
%
( 4 0 . 01 ) 40
16
100
1 .6
16
100 10 %
範例解說
9. ( C )將濃度2M硫酸一瓶倒去1/3瓶,再用水加滿,又再倒去2/5瓶,
然後再用水加滿,則此溶液最後濃度為何?
(A)0.6M (B)0.27M (C)0.8M (D)0.4M。
設原體積 l 公升
M
mol
原溶質莫耳數
( 2l )
2
3
M
l
l
2l
3
5 4 0 .8 M
5
10. ( D )濃硫酸,密度約為1.85公克/立方公分。(H2SO4=98)
且其重量百分濃度為98%,請問其莫耳濃度約為多少M?
(A) 12.0 (B) 17.5 (C) 15.8 (D) 18.5 M。
假設硫酸溶液有
1 公升
1000 1 . 85
98
100
M
mol
l
M
98
1
18 . 5 M
範例解說
11. ( D )小明取大小略同的等量碳酸鈣固體各加入如表的三支試
管中,均勻混合後,三支試管產生氣體的速率為何?
(A)甲=乙=丙
(B)丙>乙>甲
(C)甲>乙>丙
(D)乙>丙>甲。
試管
試管內的水溶液
甲
水 10m L + 0.1M 鹽 酸 10m L
丙
水 19m L + 2 .0 M 鹽 酸 1m L
HCl H
Cl
1 : 1
乙
水 15m L + 0.8M 鹽 酸 5m L
分子分母同時有毫升欲換算公升時,可以毫升直接運算
CaCO
3
CaCO
M甲
M丙
2 HCl CaCl
3
mol
2H
Ca
0 . 1 10
l
10 10
mol
2 1
l
19 1
2
1
20
H 2 O CO 2
H 2 O CO 2
M
20
2
2
M
[ HCl ] [ H ]
M乙
[ H+ ] 愈大,速率愈快
mol
l
0 .8 5
15 5
乙>丙>甲
4
20
M
水溶液的酸鹼性
室溫下純水的解離 1000 1 55 .56 mol
純水的解離:
18
(1)純水為非電解質,但仍有極少量解離為 氫 離子與 氫氧根 離子
(2)解離個數討論:(室溫 25℃)
1 公升的純水所含有的水莫耳數: 55.56 。其中只有 10-7 莫耳
的水會解離。
H
O
H
OH
解離方程式:
。當 10-7 莫耳水解離,
2
解離出的氫離子有 10-7 莫耳;氫氧根離子有 10-7 莫耳。
H 2O H
1
10
7
H
1
OH
X
10
7
1
1
10
X Y 10
7
mol
Y
7
M
OH
10
7
10
7
M
1
(3)25℃下,純水中的氫離子濃度與氫氧根離子濃度關係:
[ H+ ] = [ OH- ] = 10-7 M 。
水溶液的離子積
水溶液的離子積:
(1)在 25 ℃的任何水溶液中,氫離子濃度與氫氧根濃度乘積為定值。
此定值等於 10-14 M2 。
14
[ H ] [ OH ] 10
(2)任何水溶液中,氫離子濃度與氫氧根濃度有 反比
[H+]
[H ]
關係。
10
14
[ OH
]
倒拋物線
[OH-]
[ OH
]
10
14
[H ]
(3)討論:
在純水中加中性物質,氫離子與氫氧根離子濃度 不變 。
在純水中加酸性物質,氫離子濃度 增加 、氫氧根離子濃度 減少 。
在純水中加鹼性物質,氫離子濃度 減少、氫氧根離子濃度 增加 。
酸鹼定義
酸鹼定義:以氫離子濃度與氫氧根離子濃度的 相對大小 來決定
7
-
[
H
]
10
M
[
OH
] 。
>
(1)酸性:水溶液中的 [
[ OH ]
7
(2)中性:水溶液中的 [ H+] = [ OH-] [ H ] 10 M [ OH ] 。
(3)鹼性:水溶液中的 [ H+] < [ OH-] [ H ] 10 7 M [ OH ] 。
H +]
中性水溶液
鹼性水溶液
[ H ] 10
7
M [ OH
]
[H+]
[OH-]
[ H ] [ OH ] 10
[ H ] 10
7
M [ OH
[H+]
14
酸性水溶液
]
[OH-]
X
2
10
14
[ H ] 10
7
M [ OH
]
[OH-]
[H+]
X
10
14
10
7
酸鹼值 pH value
酸鹼值 pH
10
m
酸鹼值:氫離子濃度的另一種表示法
10
m
(1)符號 pH 。
(2)氫離子濃度轉換成 pH值的方法:
10
n
a=1 10
[
H+
]
科學
記號
n
10
10
a 10
mn
mn
10 1
0
M
pH n
n
10
n
( [ H ] 10
pH
)
M
a≠1
a 10
(3)氫離子濃度轉換成 pH值的程序:
轉換 科學記號
。
判斷類型
紀錄 pH
n
M
n 1 pH n
(逼近法估計到
1 單位內)
[H+]與[OH-]濃度與pH的關係
(4)[ H+ ]與[ OH- ]濃度與 pH 的關係:
14
[ H+ ] 愈大, [ OH- ] 愈小: [ H ] [ OH ] 10
(反比)。
在 25℃時:pH>7 鹼性; pH=7 中性; pH<7 酸性。
pH愈小 酸性愈強, [ H+ ] 愈 大 , [ OH- ] 愈 小 。
pH愈大 鹼性愈強, [ OH- ] 愈 大 , [ H+ ]愈 小 。
0
1 10 pH不見得為整數,可能為 0 或是負值。
[H+]
3
101
1
10
pH值 -1
0
3
10
4
4
[OH-] 10 15 10 14 10 11 10 10
酸
14
鹼 ] [酸性愈強
[H
OH ] 10
性
[H ]
10
5
5
10
9
10
10-7
10
8
7
8
10-7
10-6
10
9
10
10
9
14
10-5
10
10
4
10
14
10-15
14
15
0
101
101
14
中性 [ OH ]
[ OH ]
[H ]
10
pH
[ H 鹼性愈強
] 10
常見物質酸鹼值
pH 5
pH 愈小 愈酸 , [H ] 愈大 , [OH ] 愈小
-
pH 愈大 愈鹼 , [H ] 愈小 , [OH ] 愈大
-
pH [H ] , [OH ]
-
酸與鹼稀釋的pH變化
(1)酸的稀釋過程中,pH之變化:
接近中性
X 不合理
(2)鹼的稀釋過程中,pH之變化:
7
接近中性
X 不合理
溶液酸鹼性檢測
常用酸鹼試劑變色範圍
常用酸鹼試劑變色範圍:
廣用試紙變色表
pH
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10 11 12
13
14
紅 橙黃綠藍靛 紫
愈酸,愈紅
愈紫,愈鹼
廣用試紙
酚酞指示劑
石蕊試紙
在酸中顏色
黃、橙、紅色
無色
紅色
在中性時顏色
綠色
無色
不變色
在鹼中顏色
藍、靛、紫色
紅色
藍色
(媒體:1,2’00”)
酸鹼指示劑變色範圍
酸鹼指示劑變色範圍
(1)石蕊:
當 pH <5 時,呈現紅色;當 pH >8 時,呈現藍色
5~8
當 pH
時,呈現中間顏色。
(2)酚酞:
當 pH <8 時,呈現無色;當 pH >10 時,呈現紅色
當 pH
8~10 時,呈現中間顏色。
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
酸鹼性檢測儀 pH 計
天然酸鹼指示劑
天然酸鹼指示劑:在酸鹼中能呈現不同顏色,可用於檢測
(1)紫甘藍
酸
性
中
性
酸
性
中
性
(2)紅鳳菜
鹼
性
鹼
性
紫甘藍
紅鳳菜
(媒體:1,1’10”)
範例解說
[ H ] 10
1.回答下列問題:
(1)[ H+ ] =0.0000000001M pH= 10
H 10
10
H 10
0
0
0
[ OH
10 ]
-1
1
3
3 10
pH33 pH
3
。
H
M
(4)[ OH- ] =10-5 M pH=
(5)[ H+ ] =3×10-3 M pH=
10
, 酸
M
(3)[ H+ ] =10M pH=
H 10
, 鹼 m性。 n
mn
10 10 10
pH
m
10
mn
10
n
性。
10
M
(2)[ H+ ] =1M pH=
10
10
14
OH
1
10
10
[H ]
14
5
10
9
M
9
。
2~3 ,
2
pH
2 2
pH
10
酸
4
a 10
性。
3
3 10 10
2 pH 4
n
2
M n 1 pH n
範例解說
2.氫氧化鈉溶液濃度為0.05 M ,則:
[ H+ ] = 2 × 10-13 M。
pH= 12 ~ 13 。
[ OH- ] = 0.05 M。
[ Na+] = 0.05 M。
M
mol
M 莫耳濃度 mol
l
係數比 莫耳數比
V 相同
1 NaOH 1Na
0 . 05 M
[ OH
1OH
0 . 05 M
莫耳濃度比
0 . 05 M
] 0 . 05 M
[H ]
10
14
0 . 05
1 10
5 10
2 10
13
14
2
0 . 2 10
12
M
M pH 12 ~ 13
範例解說
3.硫酸溶液濃度為0.05 M ,則:
10-1 M。
[ H+ ] =
pH= 1 。
[ OH- ] = 10-13 M。
[ SO42- ] = 0.05
M
mol
M。
M 莫耳濃度 mol
l
係數比 莫耳數比
1 H 2 SO 4 2 H
0 . 05 M
1SO 4
0 . 10 M
[ OH
]
14
0 .1
2
0 . 05 M
[ H ] 0 . 10 M 10
10
莫耳濃度比
1
10
10
M pH 1
14
1
10
13
M
範例解說
4. ( B )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。
8.0
8.1
三線
交集
8.4
8 . 1 pH 8 . 4
範例解說
5. ( A ) 25℃,將1×10-8莫耳的氯化氫HCl 氣體,全部溶於1公升
的水中,且體積的變化可以忽略,則此溶液pH=?
(A)pH=6~7 (B) pH=7 (C) pH=8 (D) pH=10
M
mol
l
10
8
10
8
1
M pH 8
不合理
H 2O H
OH
HCl H
Cl
∵水的解離不可忽略:
〔H+〕=10-8+10-7= 0.1×10-7+1×10-7=1.1×10-7 M pH=6~7
6.( C )在同溫時,比較0.1M HCl與0.1M CH3COOH水溶液 的性質,
下列敘述何者錯誤?(A)前者較後者易導電(B)前者的H+濃度
較大 (C)兩者pH值相同 (D)兩者均使藍色石蕊試紙呈紅色。
弱酸(非100%解離)
HCl H
0 . 1M
Cl
0 . 1M
0 . 1M
CH 3 COOH H
0 . 1M
CH 3 COO
0 . 1M
0 . 1M
課程結束
Jim with you
Slide 5
課程名稱:酸鹼的濃度
編授教師:
中興國中 楊秉鈞
莫耳濃度
體積莫耳濃度
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
莫耳
公升
單位:
;符號: M
。(可以 [ ] 符號表示)
(3)公式:
M
分率
溶質莫耳數
部分
溶液公升數
全部
mol
M
mol
l
l
(4)實例討論:
莫耳濃度
1 M HCl
2 M HCl
意義
表示法
每公升溶液
HCl 1 M
每公升溶液
HCl 2 M
1 莫耳 HCl
2 莫耳 HCl
公式整理
公式整理:
原子
個數
( 6 10
看化學式
分子
個數
個
( 6 10
23
23
分子量
)
分子
莫耳數
)
個
n
求莫耳數有三個途徑
分子重(g)
分子量
公克
mol
mol
l
l
g
莫耳濃度
M
M
mol
l
M l mol
l
mol
M
範例解說
濃度均勻
NaCl 58 . 5
1.將250ml、1M的氯化鈉水溶液,倒掉 50ml,則:
剩餘溶液的濃度? 1 M。 (Na=23;Cl= 35.5)
他所倒掉的氯化鈉水溶液中含有 2.925 公克氯化鈉。
M
mol
l
1
n
n 0 . 05 mol 0 . 05 58 . 5 2 . 925 g
0 . 05
8 克。
2.欲配製濃度0.2M的氫氧化鈉水溶液1公升,需稱取氫氧化鈉
(如下)
並描述其配製方法。
(NaOH=40)
M
mol
l
0 .2
n
n 0 . 2 mol 0 . 2 40 8 g
1
秤 NaOH 8 g,先以部分水溶解,再加水至溶液總體積為 1公升。
1 公升刻度線
1 公升刻度線
(非加水1公升)
範例解說
3. ( C )在1 mL的0.1 M 糖水中,有多少個糖分子?
(A) 1.2×1024 (B) 6×1013 (C) 6×1019 (D) 3×1018
M
mol
0 .1
l
n
1 10
3
n 10
4
mol 10
4
6 10
23
6 10 個
19
4.重量百分濃度10%的氫氧化鈉水溶液200g,當溶液體積為500mL時,
其莫耳濃度為何? 1 M。
NaOH
40
200 0 . 1
M
mol
40
0 .5
M
l
0 .5
1M
0 .5
5. ( B )如果將原本12M的濃鹽酸1公升加水稀釋成3公升,則稀釋後的
鹽酸溶液濃度為多少M? (A)6 (B)4 (C)3 (D)2 M。
M
mol
l
M
12 1
3
4M
範例解說
mol M l
6. ( C ) 0.5M的鹽酸80mL與3M的鹽酸20mL均勻混合,試求混合
後的濃度為多少M?(A)1.75M
(B)0.6M (C)1M (D)2M。
分子分母同時有毫升欲換算公升時,可以毫升直接運算
M
mol
0 . 5 80 3 20
80 20
l
100
1M
100
7. ( C )有濃度為3 M的氫氧化鈉溶液10 mL,需加多少mL的水,才可
將其濃度稀釋為1 M?(A) 18 (B) 19 (C) 20 (D) 21。
M
mol
1
l
3 10
10 V
V 20 ml
(假設體積可加成)
8.有一瓶4M的氫氧化鈉溶液10ml,溶液重量為16克,則此溶液所含溶質
的重量百分濃度為? 10 %。(Na=23)
NaOH 40
%
( 4 0 . 01 ) 40
16
100
1 .6
16
100 10 %
範例解說
9. ( C )將濃度2M硫酸一瓶倒去1/3瓶,再用水加滿,又再倒去2/5瓶,
然後再用水加滿,則此溶液最後濃度為何?
(A)0.6M (B)0.27M (C)0.8M (D)0.4M。
設原體積 l 公升
M
mol
原溶質莫耳數
( 2l )
2
3
M
l
l
2l
3
5 4 0 .8 M
5
10. ( D )濃硫酸,密度約為1.85公克/立方公分。(H2SO4=98)
且其重量百分濃度為98%,請問其莫耳濃度約為多少M?
(A) 12.0 (B) 17.5 (C) 15.8 (D) 18.5 M。
假設硫酸溶液有
1 公升
1000 1 . 85
98
100
M
mol
l
M
98
1
18 . 5 M
範例解說
11. ( D )小明取大小略同的等量碳酸鈣固體各加入如表的三支試
管中,均勻混合後,三支試管產生氣體的速率為何?
(A)甲=乙=丙
(B)丙>乙>甲
(C)甲>乙>丙
(D)乙>丙>甲。
試管
試管內的水溶液
甲
水 10m L + 0.1M 鹽 酸 10m L
丙
水 19m L + 2 .0 M 鹽 酸 1m L
HCl H
Cl
1 : 1
乙
水 15m L + 0.8M 鹽 酸 5m L
分子分母同時有毫升欲換算公升時,可以毫升直接運算
CaCO
3
CaCO
M甲
M丙
2 HCl CaCl
3
mol
2H
Ca
0 . 1 10
l
10 10
mol
2 1
l
19 1
2
1
20
H 2 O CO 2
H 2 O CO 2
M
20
2
2
M
[ HCl ] [ H ]
M乙
[ H+ ] 愈大,速率愈快
mol
l
0 .8 5
15 5
乙>丙>甲
4
20
M
水溶液的酸鹼性
室溫下純水的解離 1000 1 55 .56 mol
純水的解離:
18
(1)純水為非電解質,但仍有極少量解離為 氫 離子與 氫氧根 離子
(2)解離個數討論:(室溫 25℃)
1 公升的純水所含有的水莫耳數: 55.56 。其中只有 10-7 莫耳
的水會解離。
H
O
H
OH
解離方程式:
。當 10-7 莫耳水解離,
2
解離出的氫離子有 10-7 莫耳;氫氧根離子有 10-7 莫耳。
H 2O H
1
10
7
H
1
OH
X
10
7
1
1
10
X Y 10
7
mol
Y
7
M
OH
10
7
10
7
M
1
(3)25℃下,純水中的氫離子濃度與氫氧根離子濃度關係:
[ H+ ] = [ OH- ] = 10-7 M 。
水溶液的離子積
水溶液的離子積:
(1)在 25 ℃的任何水溶液中,氫離子濃度與氫氧根濃度乘積為定值。
此定值等於 10-14 M2 。
14
[ H ] [ OH ] 10
(2)任何水溶液中,氫離子濃度與氫氧根濃度有 反比
[H+]
[H ]
關係。
10
14
[ OH
]
倒拋物線
[OH-]
[ OH
]
10
14
[H ]
(3)討論:
在純水中加中性物質,氫離子與氫氧根離子濃度 不變 。
在純水中加酸性物質,氫離子濃度 增加 、氫氧根離子濃度 減少 。
在純水中加鹼性物質,氫離子濃度 減少、氫氧根離子濃度 增加 。
酸鹼定義
酸鹼定義:以氫離子濃度與氫氧根離子濃度的 相對大小 來決定
7
-
[
H
]
10
M
[
OH
] 。
>
(1)酸性:水溶液中的 [
[ OH ]
7
(2)中性:水溶液中的 [ H+] = [ OH-] [ H ] 10 M [ OH ] 。
(3)鹼性:水溶液中的 [ H+] < [ OH-] [ H ] 10 7 M [ OH ] 。
H +]
中性水溶液
鹼性水溶液
[ H ] 10
7
M [ OH
]
[H+]
[OH-]
[ H ] [ OH ] 10
[ H ] 10
7
M [ OH
[H+]
14
酸性水溶液
]
[OH-]
X
2
10
14
[ H ] 10
7
M [ OH
]
[OH-]
[H+]
X
10
14
10
7
酸鹼值 pH value
酸鹼值 pH
10
m
酸鹼值:氫離子濃度的另一種表示法
10
m
(1)符號 pH 。
(2)氫離子濃度轉換成 pH值的方法:
10
n
a=1 10
[
H+
]
科學
記號
n
10
10
a 10
mn
mn
10 1
0
M
pH n
n
10
n
( [ H ] 10
pH
)
M
a≠1
a 10
(3)氫離子濃度轉換成 pH值的程序:
轉換 科學記號
。
判斷類型
紀錄 pH
n
M
n 1 pH n
(逼近法估計到
1 單位內)
[H+]與[OH-]濃度與pH的關係
(4)[ H+ ]與[ OH- ]濃度與 pH 的關係:
14
[ H+ ] 愈大, [ OH- ] 愈小: [ H ] [ OH ] 10
(反比)。
在 25℃時:pH>7 鹼性; pH=7 中性; pH<7 酸性。
pH愈小 酸性愈強, [ H+ ] 愈 大 , [ OH- ] 愈 小 。
pH愈大 鹼性愈強, [ OH- ] 愈 大 , [ H+ ]愈 小 。
0
1 10 pH不見得為整數,可能為 0 或是負值。
[H+]
3
101
1
10
pH值 -1
0
3
10
4
4
[OH-] 10 15 10 14 10 11 10 10
酸
14
鹼 ] [酸性愈強
[H
OH ] 10
性
[H ]
10
5
5
10
9
10
10-7
10
8
7
8
10-7
10-6
10
9
10
10
9
14
10-5
10
10
4
10
14
10-15
14
15
0
101
101
14
中性 [ OH ]
[ OH ]
[H ]
10
pH
[ H 鹼性愈強
] 10
常見物質酸鹼值
pH 5
pH 愈小 愈酸 , [H ] 愈大 , [OH ] 愈小
-
pH 愈大 愈鹼 , [H ] 愈小 , [OH ] 愈大
-
pH [H ] , [OH ]
-
酸與鹼稀釋的pH變化
(1)酸的稀釋過程中,pH之變化:
接近中性
X 不合理
(2)鹼的稀釋過程中,pH之變化:
7
接近中性
X 不合理
溶液酸鹼性檢測
常用酸鹼試劑變色範圍
常用酸鹼試劑變色範圍:
廣用試紙變色表
pH
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10 11 12
13
14
紅 橙黃綠藍靛 紫
愈酸,愈紅
愈紫,愈鹼
廣用試紙
酚酞指示劑
石蕊試紙
在酸中顏色
黃、橙、紅色
無色
紅色
在中性時顏色
綠色
無色
不變色
在鹼中顏色
藍、靛、紫色
紅色
藍色
(媒體:1,2’00”)
酸鹼指示劑變色範圍
酸鹼指示劑變色範圍
(1)石蕊:
當 pH <5 時,呈現紅色;當 pH >8 時,呈現藍色
5~8
當 pH
時,呈現中間顏色。
(2)酚酞:
當 pH <8 時,呈現無色;當 pH >10 時,呈現紅色
當 pH
8~10 時,呈現中間顏色。
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
酸鹼性檢測儀 pH 計
天然酸鹼指示劑
天然酸鹼指示劑:在酸鹼中能呈現不同顏色,可用於檢測
(1)紫甘藍
酸
性
中
性
酸
性
中
性
(2)紅鳳菜
鹼
性
鹼
性
紫甘藍
紅鳳菜
(媒體:1,1’10”)
範例解說
[ H ] 10
1.回答下列問題:
(1)[ H+ ] =0.0000000001M pH= 10
H 10
10
H 10
0
0
0
[ OH
10 ]
-1
1
3
3 10
pH33 pH
3
。
H
M
(4)[ OH- ] =10-5 M pH=
(5)[ H+ ] =3×10-3 M pH=
10
, 酸
M
(3)[ H+ ] =10M pH=
H 10
, 鹼 m性。 n
mn
10 10 10
pH
m
10
mn
10
n
性。
10
M
(2)[ H+ ] =1M pH=
10
10
14
OH
1
10
10
[H ]
14
5
10
9
M
9
。
2~3 ,
2
pH
2 2
pH
10
酸
4
a 10
性。
3
3 10 10
2 pH 4
n
2
M n 1 pH n
範例解說
2.氫氧化鈉溶液濃度為0.05 M ,則:
[ H+ ] = 2 × 10-13 M。
pH= 12 ~ 13 。
[ OH- ] = 0.05 M。
[ Na+] = 0.05 M。
M
mol
M 莫耳濃度 mol
l
係數比 莫耳數比
V 相同
1 NaOH 1Na
0 . 05 M
[ OH
1OH
0 . 05 M
莫耳濃度比
0 . 05 M
] 0 . 05 M
[H ]
10
14
0 . 05
1 10
5 10
2 10
13
14
2
0 . 2 10
12
M
M pH 12 ~ 13
範例解說
3.硫酸溶液濃度為0.05 M ,則:
10-1 M。
[ H+ ] =
pH= 1 。
[ OH- ] = 10-13 M。
[ SO42- ] = 0.05
M
mol
M。
M 莫耳濃度 mol
l
係數比 莫耳數比
1 H 2 SO 4 2 H
0 . 05 M
1SO 4
0 . 10 M
[ OH
]
14
0 .1
2
0 . 05 M
[ H ] 0 . 10 M 10
10
莫耳濃度比
1
10
10
M pH 1
14
1
10
13
M
範例解說
4. ( B )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。
8.0
8.1
三線
交集
8.4
8 . 1 pH 8 . 4
範例解說
5. ( A ) 25℃,將1×10-8莫耳的氯化氫HCl 氣體,全部溶於1公升
的水中,且體積的變化可以忽略,則此溶液pH=?
(A)pH=6~7 (B) pH=7 (C) pH=8 (D) pH=10
M
mol
l
10
8
10
8
1
M pH 8
不合理
H 2O H
OH
HCl H
Cl
∵水的解離不可忽略:
〔H+〕=10-8+10-7= 0.1×10-7+1×10-7=1.1×10-7 M pH=6~7
6.( C )在同溫時,比較0.1M HCl與0.1M CH3COOH水溶液 的性質,
下列敘述何者錯誤?(A)前者較後者易導電(B)前者的H+濃度
較大 (C)兩者pH值相同 (D)兩者均使藍色石蕊試紙呈紅色。
弱酸(非100%解離)
HCl H
0 . 1M
Cl
0 . 1M
0 . 1M
CH 3 COOH H
0 . 1M
CH 3 COO
0 . 1M
0 . 1M
課程結束
Jim with you
Slide 6
課程名稱:酸鹼的濃度
編授教師:
中興國中 楊秉鈞
莫耳濃度
體積莫耳濃度
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
莫耳
公升
單位:
;符號: M
。(可以 [ ] 符號表示)
(3)公式:
M
分率
溶質莫耳數
部分
溶液公升數
全部
mol
M
mol
l
l
(4)實例討論:
莫耳濃度
1 M HCl
2 M HCl
意義
表示法
每公升溶液
HCl 1 M
每公升溶液
HCl 2 M
1 莫耳 HCl
2 莫耳 HCl
公式整理
公式整理:
原子
個數
( 6 10
看化學式
分子
個數
個
( 6 10
23
23
分子量
)
分子
莫耳數
)
個
n
求莫耳數有三個途徑
分子重(g)
分子量
公克
mol
mol
l
l
g
莫耳濃度
M
M
mol
l
M l mol
l
mol
M
範例解說
濃度均勻
NaCl 58 . 5
1.將250ml、1M的氯化鈉水溶液,倒掉 50ml,則:
剩餘溶液的濃度? 1 M。 (Na=23;Cl= 35.5)
他所倒掉的氯化鈉水溶液中含有 2.925 公克氯化鈉。
M
mol
l
1
n
n 0 . 05 mol 0 . 05 58 . 5 2 . 925 g
0 . 05
8 克。
2.欲配製濃度0.2M的氫氧化鈉水溶液1公升,需稱取氫氧化鈉
(如下)
並描述其配製方法。
(NaOH=40)
M
mol
l
0 .2
n
n 0 . 2 mol 0 . 2 40 8 g
1
秤 NaOH 8 g,先以部分水溶解,再加水至溶液總體積為 1公升。
1 公升刻度線
1 公升刻度線
(非加水1公升)
範例解說
3. ( C )在1 mL的0.1 M 糖水中,有多少個糖分子?
(A) 1.2×1024 (B) 6×1013 (C) 6×1019 (D) 3×1018
M
mol
0 .1
l
n
1 10
3
n 10
4
mol 10
4
6 10
23
6 10 個
19
4.重量百分濃度10%的氫氧化鈉水溶液200g,當溶液體積為500mL時,
其莫耳濃度為何? 1 M。
NaOH
40
200 0 . 1
M
mol
40
0 .5
M
l
0 .5
1M
0 .5
5. ( B )如果將原本12M的濃鹽酸1公升加水稀釋成3公升,則稀釋後的
鹽酸溶液濃度為多少M? (A)6 (B)4 (C)3 (D)2 M。
M
mol
l
M
12 1
3
4M
範例解說
mol M l
6. ( C ) 0.5M的鹽酸80mL與3M的鹽酸20mL均勻混合,試求混合
後的濃度為多少M?(A)1.75M
(B)0.6M (C)1M (D)2M。
分子分母同時有毫升欲換算公升時,可以毫升直接運算
M
mol
0 . 5 80 3 20
80 20
l
100
1M
100
7. ( C )有濃度為3 M的氫氧化鈉溶液10 mL,需加多少mL的水,才可
將其濃度稀釋為1 M?(A) 18 (B) 19 (C) 20 (D) 21。
M
mol
1
l
3 10
10 V
V 20 ml
(假設體積可加成)
8.有一瓶4M的氫氧化鈉溶液10ml,溶液重量為16克,則此溶液所含溶質
的重量百分濃度為? 10 %。(Na=23)
NaOH 40
%
( 4 0 . 01 ) 40
16
100
1 .6
16
100 10 %
範例解說
9. ( C )將濃度2M硫酸一瓶倒去1/3瓶,再用水加滿,又再倒去2/5瓶,
然後再用水加滿,則此溶液最後濃度為何?
(A)0.6M (B)0.27M (C)0.8M (D)0.4M。
設原體積 l 公升
M
mol
原溶質莫耳數
( 2l )
2
3
M
l
l
2l
3
5 4 0 .8 M
5
10. ( D )濃硫酸,密度約為1.85公克/立方公分。(H2SO4=98)
且其重量百分濃度為98%,請問其莫耳濃度約為多少M?
(A) 12.0 (B) 17.5 (C) 15.8 (D) 18.5 M。
假設硫酸溶液有
1 公升
1000 1 . 85
98
100
M
mol
l
M
98
1
18 . 5 M
範例解說
11. ( D )小明取大小略同的等量碳酸鈣固體各加入如表的三支試
管中,均勻混合後,三支試管產生氣體的速率為何?
(A)甲=乙=丙
(B)丙>乙>甲
(C)甲>乙>丙
(D)乙>丙>甲。
試管
試管內的水溶液
甲
水 10m L + 0.1M 鹽 酸 10m L
丙
水 19m L + 2 .0 M 鹽 酸 1m L
HCl H
Cl
1 : 1
乙
水 15m L + 0.8M 鹽 酸 5m L
分子分母同時有毫升欲換算公升時,可以毫升直接運算
CaCO
3
CaCO
M甲
M丙
2 HCl CaCl
3
mol
2H
Ca
0 . 1 10
l
10 10
mol
2 1
l
19 1
2
1
20
H 2 O CO 2
H 2 O CO 2
M
20
2
2
M
[ HCl ] [ H ]
M乙
[ H+ ] 愈大,速率愈快
mol
l
0 .8 5
15 5
乙>丙>甲
4
20
M
水溶液的酸鹼性
室溫下純水的解離 1000 1 55 .56 mol
純水的解離:
18
(1)純水為非電解質,但仍有極少量解離為 氫 離子與 氫氧根 離子
(2)解離個數討論:(室溫 25℃)
1 公升的純水所含有的水莫耳數: 55.56 。其中只有 10-7 莫耳
的水會解離。
H
O
H
OH
解離方程式:
。當 10-7 莫耳水解離,
2
解離出的氫離子有 10-7 莫耳;氫氧根離子有 10-7 莫耳。
H 2O H
1
10
7
H
1
OH
X
10
7
1
1
10
X Y 10
7
mol
Y
7
M
OH
10
7
10
7
M
1
(3)25℃下,純水中的氫離子濃度與氫氧根離子濃度關係:
[ H+ ] = [ OH- ] = 10-7 M 。
水溶液的離子積
水溶液的離子積:
(1)在 25 ℃的任何水溶液中,氫離子濃度與氫氧根濃度乘積為定值。
此定值等於 10-14 M2 。
14
[ H ] [ OH ] 10
(2)任何水溶液中,氫離子濃度與氫氧根濃度有 反比
[H+]
[H ]
關係。
10
14
[ OH
]
倒拋物線
[OH-]
[ OH
]
10
14
[H ]
(3)討論:
在純水中加中性物質,氫離子與氫氧根離子濃度 不變 。
在純水中加酸性物質,氫離子濃度 增加 、氫氧根離子濃度 減少 。
在純水中加鹼性物質,氫離子濃度 減少、氫氧根離子濃度 增加 。
酸鹼定義
酸鹼定義:以氫離子濃度與氫氧根離子濃度的 相對大小 來決定
7
-
[
H
]
10
M
[
OH
] 。
>
(1)酸性:水溶液中的 [
[ OH ]
7
(2)中性:水溶液中的 [ H+] = [ OH-] [ H ] 10 M [ OH ] 。
(3)鹼性:水溶液中的 [ H+] < [ OH-] [ H ] 10 7 M [ OH ] 。
H +]
中性水溶液
鹼性水溶液
[ H ] 10
7
M [ OH
]
[H+]
[OH-]
[ H ] [ OH ] 10
[ H ] 10
7
M [ OH
[H+]
14
酸性水溶液
]
[OH-]
X
2
10
14
[ H ] 10
7
M [ OH
]
[OH-]
[H+]
X
10
14
10
7
酸鹼值 pH value
酸鹼值 pH
10
m
酸鹼值:氫離子濃度的另一種表示法
10
m
(1)符號 pH 。
(2)氫離子濃度轉換成 pH值的方法:
10
n
a=1 10
[
H+
]
科學
記號
n
10
10
a 10
mn
mn
10 1
0
M
pH n
n
10
n
( [ H ] 10
pH
)
M
a≠1
a 10
(3)氫離子濃度轉換成 pH值的程序:
轉換 科學記號
。
判斷類型
紀錄 pH
n
M
n 1 pH n
(逼近法估計到
1 單位內)
[H+]與[OH-]濃度與pH的關係
(4)[ H+ ]與[ OH- ]濃度與 pH 的關係:
14
[ H+ ] 愈大, [ OH- ] 愈小: [ H ] [ OH ] 10
(反比)。
在 25℃時:pH>7 鹼性; pH=7 中性; pH<7 酸性。
pH愈小 酸性愈強, [ H+ ] 愈 大 , [ OH- ] 愈 小 。
pH愈大 鹼性愈強, [ OH- ] 愈 大 , [ H+ ]愈 小 。
0
1 10 pH不見得為整數,可能為 0 或是負值。
[H+]
3
101
1
10
pH值 -1
0
3
10
4
4
[OH-] 10 15 10 14 10 11 10 10
酸
14
鹼 ] [酸性愈強
[H
OH ] 10
性
[H ]
10
5
5
10
9
10
10-7
10
8
7
8
10-7
10-6
10
9
10
10
9
14
10-5
10
10
4
10
14
10-15
14
15
0
101
101
14
中性 [ OH ]
[ OH ]
[H ]
10
pH
[ H 鹼性愈強
] 10
常見物質酸鹼值
pH 5
pH 愈小 愈酸 , [H ] 愈大 , [OH ] 愈小
-
pH 愈大 愈鹼 , [H ] 愈小 , [OH ] 愈大
-
pH [H ] , [OH ]
-
酸與鹼稀釋的pH變化
(1)酸的稀釋過程中,pH之變化:
接近中性
X 不合理
(2)鹼的稀釋過程中,pH之變化:
7
接近中性
X 不合理
溶液酸鹼性檢測
常用酸鹼試劑變色範圍
常用酸鹼試劑變色範圍:
廣用試紙變色表
pH
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10 11 12
13
14
紅 橙黃綠藍靛 紫
愈酸,愈紅
愈紫,愈鹼
廣用試紙
酚酞指示劑
石蕊試紙
在酸中顏色
黃、橙、紅色
無色
紅色
在中性時顏色
綠色
無色
不變色
在鹼中顏色
藍、靛、紫色
紅色
藍色
(媒體:1,2’00”)
酸鹼指示劑變色範圍
酸鹼指示劑變色範圍
(1)石蕊:
當 pH <5 時,呈現紅色;當 pH >8 時,呈現藍色
5~8
當 pH
時,呈現中間顏色。
(2)酚酞:
當 pH <8 時,呈現無色;當 pH >10 時,呈現紅色
當 pH
8~10 時,呈現中間顏色。
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
酸鹼性檢測儀 pH 計
天然酸鹼指示劑
天然酸鹼指示劑:在酸鹼中能呈現不同顏色,可用於檢測
(1)紫甘藍
酸
性
中
性
酸
性
中
性
(2)紅鳳菜
鹼
性
鹼
性
紫甘藍
紅鳳菜
(媒體:1,1’10”)
範例解說
[ H ] 10
1.回答下列問題:
(1)[ H+ ] =0.0000000001M pH= 10
H 10
10
H 10
0
0
0
[ OH
10 ]
-1
1
3
3 10
pH33 pH
3
。
H
M
(4)[ OH- ] =10-5 M pH=
(5)[ H+ ] =3×10-3 M pH=
10
, 酸
M
(3)[ H+ ] =10M pH=
H 10
, 鹼 m性。 n
mn
10 10 10
pH
m
10
mn
10
n
性。
10
M
(2)[ H+ ] =1M pH=
10
10
14
OH
1
10
10
[H ]
14
5
10
9
M
9
。
2~3 ,
2
pH
2 2
pH
10
酸
4
a 10
性。
3
3 10 10
2 pH 4
n
2
M n 1 pH n
範例解說
2.氫氧化鈉溶液濃度為0.05 M ,則:
[ H+ ] = 2 × 10-13 M。
pH= 12 ~ 13 。
[ OH- ] = 0.05 M。
[ Na+] = 0.05 M。
M
mol
M 莫耳濃度 mol
l
係數比 莫耳數比
V 相同
1 NaOH 1Na
0 . 05 M
[ OH
1OH
0 . 05 M
莫耳濃度比
0 . 05 M
] 0 . 05 M
[H ]
10
14
0 . 05
1 10
5 10
2 10
13
14
2
0 . 2 10
12
M
M pH 12 ~ 13
範例解說
3.硫酸溶液濃度為0.05 M ,則:
10-1 M。
[ H+ ] =
pH= 1 。
[ OH- ] = 10-13 M。
[ SO42- ] = 0.05
M
mol
M。
M 莫耳濃度 mol
l
係數比 莫耳數比
1 H 2 SO 4 2 H
0 . 05 M
1SO 4
0 . 10 M
[ OH
]
14
0 .1
2
0 . 05 M
[ H ] 0 . 10 M 10
10
莫耳濃度比
1
10
10
M pH 1
14
1
10
13
M
範例解說
4. ( B )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。
8.0
8.1
三線
交集
8.4
8 . 1 pH 8 . 4
範例解說
5. ( A ) 25℃,將1×10-8莫耳的氯化氫HCl 氣體,全部溶於1公升
的水中,且體積的變化可以忽略,則此溶液pH=?
(A)pH=6~7 (B) pH=7 (C) pH=8 (D) pH=10
M
mol
l
10
8
10
8
1
M pH 8
不合理
H 2O H
OH
HCl H
Cl
∵水的解離不可忽略:
〔H+〕=10-8+10-7= 0.1×10-7+1×10-7=1.1×10-7 M pH=6~7
6.( C )在同溫時,比較0.1M HCl與0.1M CH3COOH水溶液 的性質,
下列敘述何者錯誤?(A)前者較後者易導電(B)前者的H+濃度
較大 (C)兩者pH值相同 (D)兩者均使藍色石蕊試紙呈紅色。
弱酸(非100%解離)
HCl H
0 . 1M
Cl
0 . 1M
0 . 1M
CH 3 COOH H
0 . 1M
CH 3 COO
0 . 1M
0 . 1M
課程結束
Jim with you
Slide 7
課程名稱:酸鹼的濃度
編授教師:
中興國中 楊秉鈞
莫耳濃度
體積莫耳濃度
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
莫耳
公升
單位:
;符號: M
。(可以 [ ] 符號表示)
(3)公式:
M
分率
溶質莫耳數
部分
溶液公升數
全部
mol
M
mol
l
l
(4)實例討論:
莫耳濃度
1 M HCl
2 M HCl
意義
表示法
每公升溶液
HCl 1 M
每公升溶液
HCl 2 M
1 莫耳 HCl
2 莫耳 HCl
公式整理
公式整理:
原子
個數
( 6 10
看化學式
分子
個數
個
( 6 10
23
23
分子量
)
分子
莫耳數
)
個
n
求莫耳數有三個途徑
分子重(g)
分子量
公克
mol
mol
l
l
g
莫耳濃度
M
M
mol
l
M l mol
l
mol
M
範例解說
濃度均勻
NaCl 58 . 5
1.將250ml、1M的氯化鈉水溶液,倒掉 50ml,則:
剩餘溶液的濃度? 1 M。 (Na=23;Cl= 35.5)
他所倒掉的氯化鈉水溶液中含有 2.925 公克氯化鈉。
M
mol
l
1
n
n 0 . 05 mol 0 . 05 58 . 5 2 . 925 g
0 . 05
8 克。
2.欲配製濃度0.2M的氫氧化鈉水溶液1公升,需稱取氫氧化鈉
(如下)
並描述其配製方法。
(NaOH=40)
M
mol
l
0 .2
n
n 0 . 2 mol 0 . 2 40 8 g
1
秤 NaOH 8 g,先以部分水溶解,再加水至溶液總體積為 1公升。
1 公升刻度線
1 公升刻度線
(非加水1公升)
範例解說
3. ( C )在1 mL的0.1 M 糖水中,有多少個糖分子?
(A) 1.2×1024 (B) 6×1013 (C) 6×1019 (D) 3×1018
M
mol
0 .1
l
n
1 10
3
n 10
4
mol 10
4
6 10
23
6 10 個
19
4.重量百分濃度10%的氫氧化鈉水溶液200g,當溶液體積為500mL時,
其莫耳濃度為何? 1 M。
NaOH
40
200 0 . 1
M
mol
40
0 .5
M
l
0 .5
1M
0 .5
5. ( B )如果將原本12M的濃鹽酸1公升加水稀釋成3公升,則稀釋後的
鹽酸溶液濃度為多少M? (A)6 (B)4 (C)3 (D)2 M。
M
mol
l
M
12 1
3
4M
範例解說
mol M l
6. ( C ) 0.5M的鹽酸80mL與3M的鹽酸20mL均勻混合,試求混合
後的濃度為多少M?(A)1.75M
(B)0.6M (C)1M (D)2M。
分子分母同時有毫升欲換算公升時,可以毫升直接運算
M
mol
0 . 5 80 3 20
80 20
l
100
1M
100
7. ( C )有濃度為3 M的氫氧化鈉溶液10 mL,需加多少mL的水,才可
將其濃度稀釋為1 M?(A) 18 (B) 19 (C) 20 (D) 21。
M
mol
1
l
3 10
10 V
V 20 ml
(假設體積可加成)
8.有一瓶4M的氫氧化鈉溶液10ml,溶液重量為16克,則此溶液所含溶質
的重量百分濃度為? 10 %。(Na=23)
NaOH 40
%
( 4 0 . 01 ) 40
16
100
1 .6
16
100 10 %
範例解說
9. ( C )將濃度2M硫酸一瓶倒去1/3瓶,再用水加滿,又再倒去2/5瓶,
然後再用水加滿,則此溶液最後濃度為何?
(A)0.6M (B)0.27M (C)0.8M (D)0.4M。
設原體積 l 公升
M
mol
原溶質莫耳數
( 2l )
2
3
M
l
l
2l
3
5 4 0 .8 M
5
10. ( D )濃硫酸,密度約為1.85公克/立方公分。(H2SO4=98)
且其重量百分濃度為98%,請問其莫耳濃度約為多少M?
(A) 12.0 (B) 17.5 (C) 15.8 (D) 18.5 M。
假設硫酸溶液有
1 公升
1000 1 . 85
98
100
M
mol
l
M
98
1
18 . 5 M
範例解說
11. ( D )小明取大小略同的等量碳酸鈣固體各加入如表的三支試
管中,均勻混合後,三支試管產生氣體的速率為何?
(A)甲=乙=丙
(B)丙>乙>甲
(C)甲>乙>丙
(D)乙>丙>甲。
試管
試管內的水溶液
甲
水 10m L + 0.1M 鹽 酸 10m L
丙
水 19m L + 2 .0 M 鹽 酸 1m L
HCl H
Cl
1 : 1
乙
水 15m L + 0.8M 鹽 酸 5m L
分子分母同時有毫升欲換算公升時,可以毫升直接運算
CaCO
3
CaCO
M甲
M丙
2 HCl CaCl
3
mol
2H
Ca
0 . 1 10
l
10 10
mol
2 1
l
19 1
2
1
20
H 2 O CO 2
H 2 O CO 2
M
20
2
2
M
[ HCl ] [ H ]
M乙
[ H+ ] 愈大,速率愈快
mol
l
0 .8 5
15 5
乙>丙>甲
4
20
M
水溶液的酸鹼性
室溫下純水的解離 1000 1 55 .56 mol
純水的解離:
18
(1)純水為非電解質,但仍有極少量解離為 氫 離子與 氫氧根 離子
(2)解離個數討論:(室溫 25℃)
1 公升的純水所含有的水莫耳數: 55.56 。其中只有 10-7 莫耳
的水會解離。
H
O
H
OH
解離方程式:
。當 10-7 莫耳水解離,
2
解離出的氫離子有 10-7 莫耳;氫氧根離子有 10-7 莫耳。
H 2O H
1
10
7
H
1
OH
X
10
7
1
1
10
X Y 10
7
mol
Y
7
M
OH
10
7
10
7
M
1
(3)25℃下,純水中的氫離子濃度與氫氧根離子濃度關係:
[ H+ ] = [ OH- ] = 10-7 M 。
水溶液的離子積
水溶液的離子積:
(1)在 25 ℃的任何水溶液中,氫離子濃度與氫氧根濃度乘積為定值。
此定值等於 10-14 M2 。
14
[ H ] [ OH ] 10
(2)任何水溶液中,氫離子濃度與氫氧根濃度有 反比
[H+]
[H ]
關係。
10
14
[ OH
]
倒拋物線
[OH-]
[ OH
]
10
14
[H ]
(3)討論:
在純水中加中性物質,氫離子與氫氧根離子濃度 不變 。
在純水中加酸性物質,氫離子濃度 增加 、氫氧根離子濃度 減少 。
在純水中加鹼性物質,氫離子濃度 減少、氫氧根離子濃度 增加 。
酸鹼定義
酸鹼定義:以氫離子濃度與氫氧根離子濃度的 相對大小 來決定
7
-
[
H
]
10
M
[
OH
] 。
>
(1)酸性:水溶液中的 [
[ OH ]
7
(2)中性:水溶液中的 [ H+] = [ OH-] [ H ] 10 M [ OH ] 。
(3)鹼性:水溶液中的 [ H+] < [ OH-] [ H ] 10 7 M [ OH ] 。
H +]
中性水溶液
鹼性水溶液
[ H ] 10
7
M [ OH
]
[H+]
[OH-]
[ H ] [ OH ] 10
[ H ] 10
7
M [ OH
[H+]
14
酸性水溶液
]
[OH-]
X
2
10
14
[ H ] 10
7
M [ OH
]
[OH-]
[H+]
X
10
14
10
7
酸鹼值 pH value
酸鹼值 pH
10
m
酸鹼值:氫離子濃度的另一種表示法
10
m
(1)符號 pH 。
(2)氫離子濃度轉換成 pH值的方法:
10
n
a=1 10
[
H+
]
科學
記號
n
10
10
a 10
mn
mn
10 1
0
M
pH n
n
10
n
( [ H ] 10
pH
)
M
a≠1
a 10
(3)氫離子濃度轉換成 pH值的程序:
轉換 科學記號
。
判斷類型
紀錄 pH
n
M
n 1 pH n
(逼近法估計到
1 單位內)
[H+]與[OH-]濃度與pH的關係
(4)[ H+ ]與[ OH- ]濃度與 pH 的關係:
14
[ H+ ] 愈大, [ OH- ] 愈小: [ H ] [ OH ] 10
(反比)。
在 25℃時:pH>7 鹼性; pH=7 中性; pH<7 酸性。
pH愈小 酸性愈強, [ H+ ] 愈 大 , [ OH- ] 愈 小 。
pH愈大 鹼性愈強, [ OH- ] 愈 大 , [ H+ ]愈 小 。
0
1 10 pH不見得為整數,可能為 0 或是負值。
[H+]
3
101
1
10
pH值 -1
0
3
10
4
4
[OH-] 10 15 10 14 10 11 10 10
酸
14
鹼 ] [酸性愈強
[H
OH ] 10
性
[H ]
10
5
5
10
9
10
10-7
10
8
7
8
10-7
10-6
10
9
10
10
9
14
10-5
10
10
4
10
14
10-15
14
15
0
101
101
14
中性 [ OH ]
[ OH ]
[H ]
10
pH
[ H 鹼性愈強
] 10
常見物質酸鹼值
pH 5
pH 愈小 愈酸 , [H ] 愈大 , [OH ] 愈小
-
pH 愈大 愈鹼 , [H ] 愈小 , [OH ] 愈大
-
pH [H ] , [OH ]
-
酸與鹼稀釋的pH變化
(1)酸的稀釋過程中,pH之變化:
接近中性
X 不合理
(2)鹼的稀釋過程中,pH之變化:
7
接近中性
X 不合理
溶液酸鹼性檢測
常用酸鹼試劑變色範圍
常用酸鹼試劑變色範圍:
廣用試紙變色表
pH
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10 11 12
13
14
紅 橙黃綠藍靛 紫
愈酸,愈紅
愈紫,愈鹼
廣用試紙
酚酞指示劑
石蕊試紙
在酸中顏色
黃、橙、紅色
無色
紅色
在中性時顏色
綠色
無色
不變色
在鹼中顏色
藍、靛、紫色
紅色
藍色
(媒體:1,2’00”)
酸鹼指示劑變色範圍
酸鹼指示劑變色範圍
(1)石蕊:
當 pH <5 時,呈現紅色;當 pH >8 時,呈現藍色
5~8
當 pH
時,呈現中間顏色。
(2)酚酞:
當 pH <8 時,呈現無色;當 pH >10 時,呈現紅色
當 pH
8~10 時,呈現中間顏色。
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
酸鹼性檢測儀 pH 計
天然酸鹼指示劑
天然酸鹼指示劑:在酸鹼中能呈現不同顏色,可用於檢測
(1)紫甘藍
酸
性
中
性
酸
性
中
性
(2)紅鳳菜
鹼
性
鹼
性
紫甘藍
紅鳳菜
(媒體:1,1’10”)
範例解說
[ H ] 10
1.回答下列問題:
(1)[ H+ ] =0.0000000001M pH= 10
H 10
10
H 10
0
0
0
[ OH
10 ]
-1
1
3
3 10
pH33 pH
3
。
H
M
(4)[ OH- ] =10-5 M pH=
(5)[ H+ ] =3×10-3 M pH=
10
, 酸
M
(3)[ H+ ] =10M pH=
H 10
, 鹼 m性。 n
mn
10 10 10
pH
m
10
mn
10
n
性。
10
M
(2)[ H+ ] =1M pH=
10
10
14
OH
1
10
10
[H ]
14
5
10
9
M
9
。
2~3 ,
2
pH
2 2
pH
10
酸
4
a 10
性。
3
3 10 10
2 pH 4
n
2
M n 1 pH n
範例解說
2.氫氧化鈉溶液濃度為0.05 M ,則:
[ H+ ] = 2 × 10-13 M。
pH= 12 ~ 13 。
[ OH- ] = 0.05 M。
[ Na+] = 0.05 M。
M
mol
M 莫耳濃度 mol
l
係數比 莫耳數比
V 相同
1 NaOH 1Na
0 . 05 M
[ OH
1OH
0 . 05 M
莫耳濃度比
0 . 05 M
] 0 . 05 M
[H ]
10
14
0 . 05
1 10
5 10
2 10
13
14
2
0 . 2 10
12
M
M pH 12 ~ 13
範例解說
3.硫酸溶液濃度為0.05 M ,則:
10-1 M。
[ H+ ] =
pH= 1 。
[ OH- ] = 10-13 M。
[ SO42- ] = 0.05
M
mol
M。
M 莫耳濃度 mol
l
係數比 莫耳數比
1 H 2 SO 4 2 H
0 . 05 M
1SO 4
0 . 10 M
[ OH
]
14
0 .1
2
0 . 05 M
[ H ] 0 . 10 M 10
10
莫耳濃度比
1
10
10
M pH 1
14
1
10
13
M
範例解說
4. ( B )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。
8.0
8.1
三線
交集
8.4
8 . 1 pH 8 . 4
範例解說
5. ( A ) 25℃,將1×10-8莫耳的氯化氫HCl 氣體,全部溶於1公升
的水中,且體積的變化可以忽略,則此溶液pH=?
(A)pH=6~7 (B) pH=7 (C) pH=8 (D) pH=10
M
mol
l
10
8
10
8
1
M pH 8
不合理
H 2O H
OH
HCl H
Cl
∵水的解離不可忽略:
〔H+〕=10-8+10-7= 0.1×10-7+1×10-7=1.1×10-7 M pH=6~7
6.( C )在同溫時,比較0.1M HCl與0.1M CH3COOH水溶液 的性質,
下列敘述何者錯誤?(A)前者較後者易導電(B)前者的H+濃度
較大 (C)兩者pH值相同 (D)兩者均使藍色石蕊試紙呈紅色。
弱酸(非100%解離)
HCl H
0 . 1M
Cl
0 . 1M
0 . 1M
CH 3 COOH H
0 . 1M
CH 3 COO
0 . 1M
0 . 1M
課程結束
Jim with you
Slide 8
課程名稱:酸鹼的濃度
編授教師:
中興國中 楊秉鈞
莫耳濃度
體積莫耳濃度
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
莫耳
公升
單位:
;符號: M
。(可以 [ ] 符號表示)
(3)公式:
M
分率
溶質莫耳數
部分
溶液公升數
全部
mol
M
mol
l
l
(4)實例討論:
莫耳濃度
1 M HCl
2 M HCl
意義
表示法
每公升溶液
HCl 1 M
每公升溶液
HCl 2 M
1 莫耳 HCl
2 莫耳 HCl
公式整理
公式整理:
原子
個數
( 6 10
看化學式
分子
個數
個
( 6 10
23
23
分子量
)
分子
莫耳數
)
個
n
求莫耳數有三個途徑
分子重(g)
分子量
公克
mol
mol
l
l
g
莫耳濃度
M
M
mol
l
M l mol
l
mol
M
範例解說
濃度均勻
NaCl 58 . 5
1.將250ml、1M的氯化鈉水溶液,倒掉 50ml,則:
剩餘溶液的濃度? 1 M。 (Na=23;Cl= 35.5)
他所倒掉的氯化鈉水溶液中含有 2.925 公克氯化鈉。
M
mol
l
1
n
n 0 . 05 mol 0 . 05 58 . 5 2 . 925 g
0 . 05
8 克。
2.欲配製濃度0.2M的氫氧化鈉水溶液1公升,需稱取氫氧化鈉
(如下)
並描述其配製方法。
(NaOH=40)
M
mol
l
0 .2
n
n 0 . 2 mol 0 . 2 40 8 g
1
秤 NaOH 8 g,先以部分水溶解,再加水至溶液總體積為 1公升。
1 公升刻度線
1 公升刻度線
(非加水1公升)
範例解說
3. ( C )在1 mL的0.1 M 糖水中,有多少個糖分子?
(A) 1.2×1024 (B) 6×1013 (C) 6×1019 (D) 3×1018
M
mol
0 .1
l
n
1 10
3
n 10
4
mol 10
4
6 10
23
6 10 個
19
4.重量百分濃度10%的氫氧化鈉水溶液200g,當溶液體積為500mL時,
其莫耳濃度為何? 1 M。
NaOH
40
200 0 . 1
M
mol
40
0 .5
M
l
0 .5
1M
0 .5
5. ( B )如果將原本12M的濃鹽酸1公升加水稀釋成3公升,則稀釋後的
鹽酸溶液濃度為多少M? (A)6 (B)4 (C)3 (D)2 M。
M
mol
l
M
12 1
3
4M
範例解說
mol M l
6. ( C ) 0.5M的鹽酸80mL與3M的鹽酸20mL均勻混合,試求混合
後的濃度為多少M?(A)1.75M
(B)0.6M (C)1M (D)2M。
分子分母同時有毫升欲換算公升時,可以毫升直接運算
M
mol
0 . 5 80 3 20
80 20
l
100
1M
100
7. ( C )有濃度為3 M的氫氧化鈉溶液10 mL,需加多少mL的水,才可
將其濃度稀釋為1 M?(A) 18 (B) 19 (C) 20 (D) 21。
M
mol
1
l
3 10
10 V
V 20 ml
(假設體積可加成)
8.有一瓶4M的氫氧化鈉溶液10ml,溶液重量為16克,則此溶液所含溶質
的重量百分濃度為? 10 %。(Na=23)
NaOH 40
%
( 4 0 . 01 ) 40
16
100
1 .6
16
100 10 %
範例解說
9. ( C )將濃度2M硫酸一瓶倒去1/3瓶,再用水加滿,又再倒去2/5瓶,
然後再用水加滿,則此溶液最後濃度為何?
(A)0.6M (B)0.27M (C)0.8M (D)0.4M。
設原體積 l 公升
M
mol
原溶質莫耳數
( 2l )
2
3
M
l
l
2l
3
5 4 0 .8 M
5
10. ( D )濃硫酸,密度約為1.85公克/立方公分。(H2SO4=98)
且其重量百分濃度為98%,請問其莫耳濃度約為多少M?
(A) 12.0 (B) 17.5 (C) 15.8 (D) 18.5 M。
假設硫酸溶液有
1 公升
1000 1 . 85
98
100
M
mol
l
M
98
1
18 . 5 M
範例解說
11. ( D )小明取大小略同的等量碳酸鈣固體各加入如表的三支試
管中,均勻混合後,三支試管產生氣體的速率為何?
(A)甲=乙=丙
(B)丙>乙>甲
(C)甲>乙>丙
(D)乙>丙>甲。
試管
試管內的水溶液
甲
水 10m L + 0.1M 鹽 酸 10m L
丙
水 19m L + 2 .0 M 鹽 酸 1m L
HCl H
Cl
1 : 1
乙
水 15m L + 0.8M 鹽 酸 5m L
分子分母同時有毫升欲換算公升時,可以毫升直接運算
CaCO
3
CaCO
M甲
M丙
2 HCl CaCl
3
mol
2H
Ca
0 . 1 10
l
10 10
mol
2 1
l
19 1
2
1
20
H 2 O CO 2
H 2 O CO 2
M
20
2
2
M
[ HCl ] [ H ]
M乙
[ H+ ] 愈大,速率愈快
mol
l
0 .8 5
15 5
乙>丙>甲
4
20
M
水溶液的酸鹼性
室溫下純水的解離 1000 1 55 .56 mol
純水的解離:
18
(1)純水為非電解質,但仍有極少量解離為 氫 離子與 氫氧根 離子
(2)解離個數討論:(室溫 25℃)
1 公升的純水所含有的水莫耳數: 55.56 。其中只有 10-7 莫耳
的水會解離。
H
O
H
OH
解離方程式:
。當 10-7 莫耳水解離,
2
解離出的氫離子有 10-7 莫耳;氫氧根離子有 10-7 莫耳。
H 2O H
1
10
7
H
1
OH
X
10
7
1
1
10
X Y 10
7
mol
Y
7
M
OH
10
7
10
7
M
1
(3)25℃下,純水中的氫離子濃度與氫氧根離子濃度關係:
[ H+ ] = [ OH- ] = 10-7 M 。
水溶液的離子積
水溶液的離子積:
(1)在 25 ℃的任何水溶液中,氫離子濃度與氫氧根濃度乘積為定值。
此定值等於 10-14 M2 。
14
[ H ] [ OH ] 10
(2)任何水溶液中,氫離子濃度與氫氧根濃度有 反比
[H+]
[H ]
關係。
10
14
[ OH
]
倒拋物線
[OH-]
[ OH
]
10
14
[H ]
(3)討論:
在純水中加中性物質,氫離子與氫氧根離子濃度 不變 。
在純水中加酸性物質,氫離子濃度 增加 、氫氧根離子濃度 減少 。
在純水中加鹼性物質,氫離子濃度 減少、氫氧根離子濃度 增加 。
酸鹼定義
酸鹼定義:以氫離子濃度與氫氧根離子濃度的 相對大小 來決定
7
-
[
H
]
10
M
[
OH
] 。
>
(1)酸性:水溶液中的 [
[ OH ]
7
(2)中性:水溶液中的 [ H+] = [ OH-] [ H ] 10 M [ OH ] 。
(3)鹼性:水溶液中的 [ H+] < [ OH-] [ H ] 10 7 M [ OH ] 。
H +]
中性水溶液
鹼性水溶液
[ H ] 10
7
M [ OH
]
[H+]
[OH-]
[ H ] [ OH ] 10
[ H ] 10
7
M [ OH
[H+]
14
酸性水溶液
]
[OH-]
X
2
10
14
[ H ] 10
7
M [ OH
]
[OH-]
[H+]
X
10
14
10
7
酸鹼值 pH value
酸鹼值 pH
10
m
酸鹼值:氫離子濃度的另一種表示法
10
m
(1)符號 pH 。
(2)氫離子濃度轉換成 pH值的方法:
10
n
a=1 10
[
H+
]
科學
記號
n
10
10
a 10
mn
mn
10 1
0
M
pH n
n
10
n
( [ H ] 10
pH
)
M
a≠1
a 10
(3)氫離子濃度轉換成 pH值的程序:
轉換 科學記號
。
判斷類型
紀錄 pH
n
M
n 1 pH n
(逼近法估計到
1 單位內)
[H+]與[OH-]濃度與pH的關係
(4)[ H+ ]與[ OH- ]濃度與 pH 的關係:
14
[ H+ ] 愈大, [ OH- ] 愈小: [ H ] [ OH ] 10
(反比)。
在 25℃時:pH>7 鹼性; pH=7 中性; pH<7 酸性。
pH愈小 酸性愈強, [ H+ ] 愈 大 , [ OH- ] 愈 小 。
pH愈大 鹼性愈強, [ OH- ] 愈 大 , [ H+ ]愈 小 。
0
1 10 pH不見得為整數,可能為 0 或是負值。
[H+]
3
101
1
10
pH值 -1
0
3
10
4
4
[OH-] 10 15 10 14 10 11 10 10
酸
14
鹼 ] [酸性愈強
[H
OH ] 10
性
[H ]
10
5
5
10
9
10
10-7
10
8
7
8
10-7
10-6
10
9
10
10
9
14
10-5
10
10
4
10
14
10-15
14
15
0
101
101
14
中性 [ OH ]
[ OH ]
[H ]
10
pH
[ H 鹼性愈強
] 10
常見物質酸鹼值
pH 5
pH 愈小 愈酸 , [H ] 愈大 , [OH ] 愈小
-
pH 愈大 愈鹼 , [H ] 愈小 , [OH ] 愈大
-
pH [H ] , [OH ]
-
酸與鹼稀釋的pH變化
(1)酸的稀釋過程中,pH之變化:
接近中性
X 不合理
(2)鹼的稀釋過程中,pH之變化:
7
接近中性
X 不合理
溶液酸鹼性檢測
常用酸鹼試劑變色範圍
常用酸鹼試劑變色範圍:
廣用試紙變色表
pH
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10 11 12
13
14
紅 橙黃綠藍靛 紫
愈酸,愈紅
愈紫,愈鹼
廣用試紙
酚酞指示劑
石蕊試紙
在酸中顏色
黃、橙、紅色
無色
紅色
在中性時顏色
綠色
無色
不變色
在鹼中顏色
藍、靛、紫色
紅色
藍色
(媒體:1,2’00”)
酸鹼指示劑變色範圍
酸鹼指示劑變色範圍
(1)石蕊:
當 pH <5 時,呈現紅色;當 pH >8 時,呈現藍色
5~8
當 pH
時,呈現中間顏色。
(2)酚酞:
當 pH <8 時,呈現無色;當 pH >10 時,呈現紅色
當 pH
8~10 時,呈現中間顏色。
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
酸鹼性檢測儀 pH 計
天然酸鹼指示劑
天然酸鹼指示劑:在酸鹼中能呈現不同顏色,可用於檢測
(1)紫甘藍
酸
性
中
性
酸
性
中
性
(2)紅鳳菜
鹼
性
鹼
性
紫甘藍
紅鳳菜
(媒體:1,1’10”)
範例解說
[ H ] 10
1.回答下列問題:
(1)[ H+ ] =0.0000000001M pH= 10
H 10
10
H 10
0
0
0
[ OH
10 ]
-1
1
3
3 10
pH33 pH
3
。
H
M
(4)[ OH- ] =10-5 M pH=
(5)[ H+ ] =3×10-3 M pH=
10
, 酸
M
(3)[ H+ ] =10M pH=
H 10
, 鹼 m性。 n
mn
10 10 10
pH
m
10
mn
10
n
性。
10
M
(2)[ H+ ] =1M pH=
10
10
14
OH
1
10
10
[H ]
14
5
10
9
M
9
。
2~3 ,
2
pH
2 2
pH
10
酸
4
a 10
性。
3
3 10 10
2 pH 4
n
2
M n 1 pH n
範例解說
2.氫氧化鈉溶液濃度為0.05 M ,則:
[ H+ ] = 2 × 10-13 M。
pH= 12 ~ 13 。
[ OH- ] = 0.05 M。
[ Na+] = 0.05 M。
M
mol
M 莫耳濃度 mol
l
係數比 莫耳數比
V 相同
1 NaOH 1Na
0 . 05 M
[ OH
1OH
0 . 05 M
莫耳濃度比
0 . 05 M
] 0 . 05 M
[H ]
10
14
0 . 05
1 10
5 10
2 10
13
14
2
0 . 2 10
12
M
M pH 12 ~ 13
範例解說
3.硫酸溶液濃度為0.05 M ,則:
10-1 M。
[ H+ ] =
pH= 1 。
[ OH- ] = 10-13 M。
[ SO42- ] = 0.05
M
mol
M。
M 莫耳濃度 mol
l
係數比 莫耳數比
1 H 2 SO 4 2 H
0 . 05 M
1SO 4
0 . 10 M
[ OH
]
14
0 .1
2
0 . 05 M
[ H ] 0 . 10 M 10
10
莫耳濃度比
1
10
10
M pH 1
14
1
10
13
M
範例解說
4. ( B )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。
8.0
8.1
三線
交集
8.4
8 . 1 pH 8 . 4
範例解說
5. ( A ) 25℃,將1×10-8莫耳的氯化氫HCl 氣體,全部溶於1公升
的水中,且體積的變化可以忽略,則此溶液pH=?
(A)pH=6~7 (B) pH=7 (C) pH=8 (D) pH=10
M
mol
l
10
8
10
8
1
M pH 8
不合理
H 2O H
OH
HCl H
Cl
∵水的解離不可忽略:
〔H+〕=10-8+10-7= 0.1×10-7+1×10-7=1.1×10-7 M pH=6~7
6.( C )在同溫時,比較0.1M HCl與0.1M CH3COOH水溶液 的性質,
下列敘述何者錯誤?(A)前者較後者易導電(B)前者的H+濃度
較大 (C)兩者pH值相同 (D)兩者均使藍色石蕊試紙呈紅色。
弱酸(非100%解離)
HCl H
0 . 1M
Cl
0 . 1M
0 . 1M
CH 3 COOH H
0 . 1M
CH 3 COO
0 . 1M
0 . 1M
課程結束
Jim with you
Slide 9
課程名稱:酸鹼的濃度
編授教師:
中興國中 楊秉鈞
莫耳濃度
體積莫耳濃度
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
莫耳
公升
單位:
;符號: M
。(可以 [ ] 符號表示)
(3)公式:
M
分率
溶質莫耳數
部分
溶液公升數
全部
mol
M
mol
l
l
(4)實例討論:
莫耳濃度
1 M HCl
2 M HCl
意義
表示法
每公升溶液
HCl 1 M
每公升溶液
HCl 2 M
1 莫耳 HCl
2 莫耳 HCl
公式整理
公式整理:
原子
個數
( 6 10
看化學式
分子
個數
個
( 6 10
23
23
分子量
)
分子
莫耳數
)
個
n
求莫耳數有三個途徑
分子重(g)
分子量
公克
mol
mol
l
l
g
莫耳濃度
M
M
mol
l
M l mol
l
mol
M
範例解說
濃度均勻
NaCl 58 . 5
1.將250ml、1M的氯化鈉水溶液,倒掉 50ml,則:
剩餘溶液的濃度? 1 M。 (Na=23;Cl= 35.5)
他所倒掉的氯化鈉水溶液中含有 2.925 公克氯化鈉。
M
mol
l
1
n
n 0 . 05 mol 0 . 05 58 . 5 2 . 925 g
0 . 05
8 克。
2.欲配製濃度0.2M的氫氧化鈉水溶液1公升,需稱取氫氧化鈉
(如下)
並描述其配製方法。
(NaOH=40)
M
mol
l
0 .2
n
n 0 . 2 mol 0 . 2 40 8 g
1
秤 NaOH 8 g,先以部分水溶解,再加水至溶液總體積為 1公升。
1 公升刻度線
1 公升刻度線
(非加水1公升)
範例解說
3. ( C )在1 mL的0.1 M 糖水中,有多少個糖分子?
(A) 1.2×1024 (B) 6×1013 (C) 6×1019 (D) 3×1018
M
mol
0 .1
l
n
1 10
3
n 10
4
mol 10
4
6 10
23
6 10 個
19
4.重量百分濃度10%的氫氧化鈉水溶液200g,當溶液體積為500mL時,
其莫耳濃度為何? 1 M。
NaOH
40
200 0 . 1
M
mol
40
0 .5
M
l
0 .5
1M
0 .5
5. ( B )如果將原本12M的濃鹽酸1公升加水稀釋成3公升,則稀釋後的
鹽酸溶液濃度為多少M? (A)6 (B)4 (C)3 (D)2 M。
M
mol
l
M
12 1
3
4M
範例解說
mol M l
6. ( C ) 0.5M的鹽酸80mL與3M的鹽酸20mL均勻混合,試求混合
後的濃度為多少M?(A)1.75M
(B)0.6M (C)1M (D)2M。
分子分母同時有毫升欲換算公升時,可以毫升直接運算
M
mol
0 . 5 80 3 20
80 20
l
100
1M
100
7. ( C )有濃度為3 M的氫氧化鈉溶液10 mL,需加多少mL的水,才可
將其濃度稀釋為1 M?(A) 18 (B) 19 (C) 20 (D) 21。
M
mol
1
l
3 10
10 V
V 20 ml
(假設體積可加成)
8.有一瓶4M的氫氧化鈉溶液10ml,溶液重量為16克,則此溶液所含溶質
的重量百分濃度為? 10 %。(Na=23)
NaOH 40
%
( 4 0 . 01 ) 40
16
100
1 .6
16
100 10 %
範例解說
9. ( C )將濃度2M硫酸一瓶倒去1/3瓶,再用水加滿,又再倒去2/5瓶,
然後再用水加滿,則此溶液最後濃度為何?
(A)0.6M (B)0.27M (C)0.8M (D)0.4M。
設原體積 l 公升
M
mol
原溶質莫耳數
( 2l )
2
3
M
l
l
2l
3
5 4 0 .8 M
5
10. ( D )濃硫酸,密度約為1.85公克/立方公分。(H2SO4=98)
且其重量百分濃度為98%,請問其莫耳濃度約為多少M?
(A) 12.0 (B) 17.5 (C) 15.8 (D) 18.5 M。
假設硫酸溶液有
1 公升
1000 1 . 85
98
100
M
mol
l
M
98
1
18 . 5 M
範例解說
11. ( D )小明取大小略同的等量碳酸鈣固體各加入如表的三支試
管中,均勻混合後,三支試管產生氣體的速率為何?
(A)甲=乙=丙
(B)丙>乙>甲
(C)甲>乙>丙
(D)乙>丙>甲。
試管
試管內的水溶液
甲
水 10m L + 0.1M 鹽 酸 10m L
丙
水 19m L + 2 .0 M 鹽 酸 1m L
HCl H
Cl
1 : 1
乙
水 15m L + 0.8M 鹽 酸 5m L
分子分母同時有毫升欲換算公升時,可以毫升直接運算
CaCO
3
CaCO
M甲
M丙
2 HCl CaCl
3
mol
2H
Ca
0 . 1 10
l
10 10
mol
2 1
l
19 1
2
1
20
H 2 O CO 2
H 2 O CO 2
M
20
2
2
M
[ HCl ] [ H ]
M乙
[ H+ ] 愈大,速率愈快
mol
l
0 .8 5
15 5
乙>丙>甲
4
20
M
水溶液的酸鹼性
室溫下純水的解離 1000 1 55 .56 mol
純水的解離:
18
(1)純水為非電解質,但仍有極少量解離為 氫 離子與 氫氧根 離子
(2)解離個數討論:(室溫 25℃)
1 公升的純水所含有的水莫耳數: 55.56 。其中只有 10-7 莫耳
的水會解離。
H
O
H
OH
解離方程式:
。當 10-7 莫耳水解離,
2
解離出的氫離子有 10-7 莫耳;氫氧根離子有 10-7 莫耳。
H 2O H
1
10
7
H
1
OH
X
10
7
1
1
10
X Y 10
7
mol
Y
7
M
OH
10
7
10
7
M
1
(3)25℃下,純水中的氫離子濃度與氫氧根離子濃度關係:
[ H+ ] = [ OH- ] = 10-7 M 。
水溶液的離子積
水溶液的離子積:
(1)在 25 ℃的任何水溶液中,氫離子濃度與氫氧根濃度乘積為定值。
此定值等於 10-14 M2 。
14
[ H ] [ OH ] 10
(2)任何水溶液中,氫離子濃度與氫氧根濃度有 反比
[H+]
[H ]
關係。
10
14
[ OH
]
倒拋物線
[OH-]
[ OH
]
10
14
[H ]
(3)討論:
在純水中加中性物質,氫離子與氫氧根離子濃度 不變 。
在純水中加酸性物質,氫離子濃度 增加 、氫氧根離子濃度 減少 。
在純水中加鹼性物質,氫離子濃度 減少、氫氧根離子濃度 增加 。
酸鹼定義
酸鹼定義:以氫離子濃度與氫氧根離子濃度的 相對大小 來決定
7
-
[
H
]
10
M
[
OH
] 。
>
(1)酸性:水溶液中的 [
[ OH ]
7
(2)中性:水溶液中的 [ H+] = [ OH-] [ H ] 10 M [ OH ] 。
(3)鹼性:水溶液中的 [ H+] < [ OH-] [ H ] 10 7 M [ OH ] 。
H +]
中性水溶液
鹼性水溶液
[ H ] 10
7
M [ OH
]
[H+]
[OH-]
[ H ] [ OH ] 10
[ H ] 10
7
M [ OH
[H+]
14
酸性水溶液
]
[OH-]
X
2
10
14
[ H ] 10
7
M [ OH
]
[OH-]
[H+]
X
10
14
10
7
酸鹼值 pH value
酸鹼值 pH
10
m
酸鹼值:氫離子濃度的另一種表示法
10
m
(1)符號 pH 。
(2)氫離子濃度轉換成 pH值的方法:
10
n
a=1 10
[
H+
]
科學
記號
n
10
10
a 10
mn
mn
10 1
0
M
pH n
n
10
n
( [ H ] 10
pH
)
M
a≠1
a 10
(3)氫離子濃度轉換成 pH值的程序:
轉換 科學記號
。
判斷類型
紀錄 pH
n
M
n 1 pH n
(逼近法估計到
1 單位內)
[H+]與[OH-]濃度與pH的關係
(4)[ H+ ]與[ OH- ]濃度與 pH 的關係:
14
[ H+ ] 愈大, [ OH- ] 愈小: [ H ] [ OH ] 10
(反比)。
在 25℃時:pH>7 鹼性; pH=7 中性; pH<7 酸性。
pH愈小 酸性愈強, [ H+ ] 愈 大 , [ OH- ] 愈 小 。
pH愈大 鹼性愈強, [ OH- ] 愈 大 , [ H+ ]愈 小 。
0
1 10 pH不見得為整數,可能為 0 或是負值。
[H+]
3
101
1
10
pH值 -1
0
3
10
4
4
[OH-] 10 15 10 14 10 11 10 10
酸
14
鹼 ] [酸性愈強
[H
OH ] 10
性
[H ]
10
5
5
10
9
10
10-7
10
8
7
8
10-7
10-6
10
9
10
10
9
14
10-5
10
10
4
10
14
10-15
14
15
0
101
101
14
中性 [ OH ]
[ OH ]
[H ]
10
pH
[ H 鹼性愈強
] 10
常見物質酸鹼值
pH 5
pH 愈小 愈酸 , [H ] 愈大 , [OH ] 愈小
-
pH 愈大 愈鹼 , [H ] 愈小 , [OH ] 愈大
-
pH [H ] , [OH ]
-
酸與鹼稀釋的pH變化
(1)酸的稀釋過程中,pH之變化:
接近中性
X 不合理
(2)鹼的稀釋過程中,pH之變化:
7
接近中性
X 不合理
溶液酸鹼性檢測
常用酸鹼試劑變色範圍
常用酸鹼試劑變色範圍:
廣用試紙變色表
pH
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10 11 12
13
14
紅 橙黃綠藍靛 紫
愈酸,愈紅
愈紫,愈鹼
廣用試紙
酚酞指示劑
石蕊試紙
在酸中顏色
黃、橙、紅色
無色
紅色
在中性時顏色
綠色
無色
不變色
在鹼中顏色
藍、靛、紫色
紅色
藍色
(媒體:1,2’00”)
酸鹼指示劑變色範圍
酸鹼指示劑變色範圍
(1)石蕊:
當 pH <5 時,呈現紅色;當 pH >8 時,呈現藍色
5~8
當 pH
時,呈現中間顏色。
(2)酚酞:
當 pH <8 時,呈現無色;當 pH >10 時,呈現紅色
當 pH
8~10 時,呈現中間顏色。
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
酸鹼性檢測儀 pH 計
天然酸鹼指示劑
天然酸鹼指示劑:在酸鹼中能呈現不同顏色,可用於檢測
(1)紫甘藍
酸
性
中
性
酸
性
中
性
(2)紅鳳菜
鹼
性
鹼
性
紫甘藍
紅鳳菜
(媒體:1,1’10”)
範例解說
[ H ] 10
1.回答下列問題:
(1)[ H+ ] =0.0000000001M pH= 10
H 10
10
H 10
0
0
0
[ OH
10 ]
-1
1
3
3 10
pH33 pH
3
。
H
M
(4)[ OH- ] =10-5 M pH=
(5)[ H+ ] =3×10-3 M pH=
10
, 酸
M
(3)[ H+ ] =10M pH=
H 10
, 鹼 m性。 n
mn
10 10 10
pH
m
10
mn
10
n
性。
10
M
(2)[ H+ ] =1M pH=
10
10
14
OH
1
10
10
[H ]
14
5
10
9
M
9
。
2~3 ,
2
pH
2 2
pH
10
酸
4
a 10
性。
3
3 10 10
2 pH 4
n
2
M n 1 pH n
範例解說
2.氫氧化鈉溶液濃度為0.05 M ,則:
[ H+ ] = 2 × 10-13 M。
pH= 12 ~ 13 。
[ OH- ] = 0.05 M。
[ Na+] = 0.05 M。
M
mol
M 莫耳濃度 mol
l
係數比 莫耳數比
V 相同
1 NaOH 1Na
0 . 05 M
[ OH
1OH
0 . 05 M
莫耳濃度比
0 . 05 M
] 0 . 05 M
[H ]
10
14
0 . 05
1 10
5 10
2 10
13
14
2
0 . 2 10
12
M
M pH 12 ~ 13
範例解說
3.硫酸溶液濃度為0.05 M ,則:
10-1 M。
[ H+ ] =
pH= 1 。
[ OH- ] = 10-13 M。
[ SO42- ] = 0.05
M
mol
M。
M 莫耳濃度 mol
l
係數比 莫耳數比
1 H 2 SO 4 2 H
0 . 05 M
1SO 4
0 . 10 M
[ OH
]
14
0 .1
2
0 . 05 M
[ H ] 0 . 10 M 10
10
莫耳濃度比
1
10
10
M pH 1
14
1
10
13
M
範例解說
4. ( B )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。
8.0
8.1
三線
交集
8.4
8 . 1 pH 8 . 4
範例解說
5. ( A ) 25℃,將1×10-8莫耳的氯化氫HCl 氣體,全部溶於1公升
的水中,且體積的變化可以忽略,則此溶液pH=?
(A)pH=6~7 (B) pH=7 (C) pH=8 (D) pH=10
M
mol
l
10
8
10
8
1
M pH 8
不合理
H 2O H
OH
HCl H
Cl
∵水的解離不可忽略:
〔H+〕=10-8+10-7= 0.1×10-7+1×10-7=1.1×10-7 M pH=6~7
6.( C )在同溫時,比較0.1M HCl與0.1M CH3COOH水溶液 的性質,
下列敘述何者錯誤?(A)前者較後者易導電(B)前者的H+濃度
較大 (C)兩者pH值相同 (D)兩者均使藍色石蕊試紙呈紅色。
弱酸(非100%解離)
HCl H
0 . 1M
Cl
0 . 1M
0 . 1M
CH 3 COOH H
0 . 1M
CH 3 COO
0 . 1M
0 . 1M
課程結束
Jim with you
Slide 10
課程名稱:酸鹼的濃度
編授教師:
中興國中 楊秉鈞
莫耳濃度
體積莫耳濃度
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
莫耳
公升
單位:
;符號: M
。(可以 [ ] 符號表示)
(3)公式:
M
分率
溶質莫耳數
部分
溶液公升數
全部
mol
M
mol
l
l
(4)實例討論:
莫耳濃度
1 M HCl
2 M HCl
意義
表示法
每公升溶液
HCl 1 M
每公升溶液
HCl 2 M
1 莫耳 HCl
2 莫耳 HCl
公式整理
公式整理:
原子
個數
( 6 10
看化學式
分子
個數
個
( 6 10
23
23
分子量
)
分子
莫耳數
)
個
n
求莫耳數有三個途徑
分子重(g)
分子量
公克
mol
mol
l
l
g
莫耳濃度
M
M
mol
l
M l mol
l
mol
M
範例解說
濃度均勻
NaCl 58 . 5
1.將250ml、1M的氯化鈉水溶液,倒掉 50ml,則:
剩餘溶液的濃度? 1 M。 (Na=23;Cl= 35.5)
他所倒掉的氯化鈉水溶液中含有 2.925 公克氯化鈉。
M
mol
l
1
n
n 0 . 05 mol 0 . 05 58 . 5 2 . 925 g
0 . 05
8 克。
2.欲配製濃度0.2M的氫氧化鈉水溶液1公升,需稱取氫氧化鈉
(如下)
並描述其配製方法。
(NaOH=40)
M
mol
l
0 .2
n
n 0 . 2 mol 0 . 2 40 8 g
1
秤 NaOH 8 g,先以部分水溶解,再加水至溶液總體積為 1公升。
1 公升刻度線
1 公升刻度線
(非加水1公升)
範例解說
3. ( C )在1 mL的0.1 M 糖水中,有多少個糖分子?
(A) 1.2×1024 (B) 6×1013 (C) 6×1019 (D) 3×1018
M
mol
0 .1
l
n
1 10
3
n 10
4
mol 10
4
6 10
23
6 10 個
19
4.重量百分濃度10%的氫氧化鈉水溶液200g,當溶液體積為500mL時,
其莫耳濃度為何? 1 M。
NaOH
40
200 0 . 1
M
mol
40
0 .5
M
l
0 .5
1M
0 .5
5. ( B )如果將原本12M的濃鹽酸1公升加水稀釋成3公升,則稀釋後的
鹽酸溶液濃度為多少M? (A)6 (B)4 (C)3 (D)2 M。
M
mol
l
M
12 1
3
4M
範例解說
mol M l
6. ( C ) 0.5M的鹽酸80mL與3M的鹽酸20mL均勻混合,試求混合
後的濃度為多少M?(A)1.75M
(B)0.6M (C)1M (D)2M。
分子分母同時有毫升欲換算公升時,可以毫升直接運算
M
mol
0 . 5 80 3 20
80 20
l
100
1M
100
7. ( C )有濃度為3 M的氫氧化鈉溶液10 mL,需加多少mL的水,才可
將其濃度稀釋為1 M?(A) 18 (B) 19 (C) 20 (D) 21。
M
mol
1
l
3 10
10 V
V 20 ml
(假設體積可加成)
8.有一瓶4M的氫氧化鈉溶液10ml,溶液重量為16克,則此溶液所含溶質
的重量百分濃度為? 10 %。(Na=23)
NaOH 40
%
( 4 0 . 01 ) 40
16
100
1 .6
16
100 10 %
範例解說
9. ( C )將濃度2M硫酸一瓶倒去1/3瓶,再用水加滿,又再倒去2/5瓶,
然後再用水加滿,則此溶液最後濃度為何?
(A)0.6M (B)0.27M (C)0.8M (D)0.4M。
設原體積 l 公升
M
mol
原溶質莫耳數
( 2l )
2
3
M
l
l
2l
3
5 4 0 .8 M
5
10. ( D )濃硫酸,密度約為1.85公克/立方公分。(H2SO4=98)
且其重量百分濃度為98%,請問其莫耳濃度約為多少M?
(A) 12.0 (B) 17.5 (C) 15.8 (D) 18.5 M。
假設硫酸溶液有
1 公升
1000 1 . 85
98
100
M
mol
l
M
98
1
18 . 5 M
範例解說
11. ( D )小明取大小略同的等量碳酸鈣固體各加入如表的三支試
管中,均勻混合後,三支試管產生氣體的速率為何?
(A)甲=乙=丙
(B)丙>乙>甲
(C)甲>乙>丙
(D)乙>丙>甲。
試管
試管內的水溶液
甲
水 10m L + 0.1M 鹽 酸 10m L
丙
水 19m L + 2 .0 M 鹽 酸 1m L
HCl H
Cl
1 : 1
乙
水 15m L + 0.8M 鹽 酸 5m L
分子分母同時有毫升欲換算公升時,可以毫升直接運算
CaCO
3
CaCO
M甲
M丙
2 HCl CaCl
3
mol
2H
Ca
0 . 1 10
l
10 10
mol
2 1
l
19 1
2
1
20
H 2 O CO 2
H 2 O CO 2
M
20
2
2
M
[ HCl ] [ H ]
M乙
[ H+ ] 愈大,速率愈快
mol
l
0 .8 5
15 5
乙>丙>甲
4
20
M
水溶液的酸鹼性
室溫下純水的解離 1000 1 55 .56 mol
純水的解離:
18
(1)純水為非電解質,但仍有極少量解離為 氫 離子與 氫氧根 離子
(2)解離個數討論:(室溫 25℃)
1 公升的純水所含有的水莫耳數: 55.56 。其中只有 10-7 莫耳
的水會解離。
H
O
H
OH
解離方程式:
。當 10-7 莫耳水解離,
2
解離出的氫離子有 10-7 莫耳;氫氧根離子有 10-7 莫耳。
H 2O H
1
10
7
H
1
OH
X
10
7
1
1
10
X Y 10
7
mol
Y
7
M
OH
10
7
10
7
M
1
(3)25℃下,純水中的氫離子濃度與氫氧根離子濃度關係:
[ H+ ] = [ OH- ] = 10-7 M 。
水溶液的離子積
水溶液的離子積:
(1)在 25 ℃的任何水溶液中,氫離子濃度與氫氧根濃度乘積為定值。
此定值等於 10-14 M2 。
14
[ H ] [ OH ] 10
(2)任何水溶液中,氫離子濃度與氫氧根濃度有 反比
[H+]
[H ]
關係。
10
14
[ OH
]
倒拋物線
[OH-]
[ OH
]
10
14
[H ]
(3)討論:
在純水中加中性物質,氫離子與氫氧根離子濃度 不變 。
在純水中加酸性物質,氫離子濃度 增加 、氫氧根離子濃度 減少 。
在純水中加鹼性物質,氫離子濃度 減少、氫氧根離子濃度 增加 。
酸鹼定義
酸鹼定義:以氫離子濃度與氫氧根離子濃度的 相對大小 來決定
7
-
[
H
]
10
M
[
OH
] 。
>
(1)酸性:水溶液中的 [
[ OH ]
7
(2)中性:水溶液中的 [ H+] = [ OH-] [ H ] 10 M [ OH ] 。
(3)鹼性:水溶液中的 [ H+] < [ OH-] [ H ] 10 7 M [ OH ] 。
H +]
中性水溶液
鹼性水溶液
[ H ] 10
7
M [ OH
]
[H+]
[OH-]
[ H ] [ OH ] 10
[ H ] 10
7
M [ OH
[H+]
14
酸性水溶液
]
[OH-]
X
2
10
14
[ H ] 10
7
M [ OH
]
[OH-]
[H+]
X
10
14
10
7
酸鹼值 pH value
酸鹼值 pH
10
m
酸鹼值:氫離子濃度的另一種表示法
10
m
(1)符號 pH 。
(2)氫離子濃度轉換成 pH值的方法:
10
n
a=1 10
[
H+
]
科學
記號
n
10
10
a 10
mn
mn
10 1
0
M
pH n
n
10
n
( [ H ] 10
pH
)
M
a≠1
a 10
(3)氫離子濃度轉換成 pH值的程序:
轉換 科學記號
。
判斷類型
紀錄 pH
n
M
n 1 pH n
(逼近法估計到
1 單位內)
[H+]與[OH-]濃度與pH的關係
(4)[ H+ ]與[ OH- ]濃度與 pH 的關係:
14
[ H+ ] 愈大, [ OH- ] 愈小: [ H ] [ OH ] 10
(反比)。
在 25℃時:pH>7 鹼性; pH=7 中性; pH<7 酸性。
pH愈小 酸性愈強, [ H+ ] 愈 大 , [ OH- ] 愈 小 。
pH愈大 鹼性愈強, [ OH- ] 愈 大 , [ H+ ]愈 小 。
0
1 10 pH不見得為整數,可能為 0 或是負值。
[H+]
3
101
1
10
pH值 -1
0
3
10
4
4
[OH-] 10 15 10 14 10 11 10 10
酸
14
鹼 ] [酸性愈強
[H
OH ] 10
性
[H ]
10
5
5
10
9
10
10-7
10
8
7
8
10-7
10-6
10
9
10
10
9
14
10-5
10
10
4
10
14
10-15
14
15
0
101
101
14
中性 [ OH ]
[ OH ]
[H ]
10
pH
[ H 鹼性愈強
] 10
常見物質酸鹼值
pH 5
pH 愈小 愈酸 , [H ] 愈大 , [OH ] 愈小
-
pH 愈大 愈鹼 , [H ] 愈小 , [OH ] 愈大
-
pH [H ] , [OH ]
-
酸與鹼稀釋的pH變化
(1)酸的稀釋過程中,pH之變化:
接近中性
X 不合理
(2)鹼的稀釋過程中,pH之變化:
7
接近中性
X 不合理
溶液酸鹼性檢測
常用酸鹼試劑變色範圍
常用酸鹼試劑變色範圍:
廣用試紙變色表
pH
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10 11 12
13
14
紅 橙黃綠藍靛 紫
愈酸,愈紅
愈紫,愈鹼
廣用試紙
酚酞指示劑
石蕊試紙
在酸中顏色
黃、橙、紅色
無色
紅色
在中性時顏色
綠色
無色
不變色
在鹼中顏色
藍、靛、紫色
紅色
藍色
(媒體:1,2’00”)
酸鹼指示劑變色範圍
酸鹼指示劑變色範圍
(1)石蕊:
當 pH <5 時,呈現紅色;當 pH >8 時,呈現藍色
5~8
當 pH
時,呈現中間顏色。
(2)酚酞:
當 pH <8 時,呈現無色;當 pH >10 時,呈現紅色
當 pH
8~10 時,呈現中間顏色。
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
酸鹼性檢測儀 pH 計
天然酸鹼指示劑
天然酸鹼指示劑:在酸鹼中能呈現不同顏色,可用於檢測
(1)紫甘藍
酸
性
中
性
酸
性
中
性
(2)紅鳳菜
鹼
性
鹼
性
紫甘藍
紅鳳菜
(媒體:1,1’10”)
範例解說
[ H ] 10
1.回答下列問題:
(1)[ H+ ] =0.0000000001M pH= 10
H 10
10
H 10
0
0
0
[ OH
10 ]
-1
1
3
3 10
pH33 pH
3
。
H
M
(4)[ OH- ] =10-5 M pH=
(5)[ H+ ] =3×10-3 M pH=
10
, 酸
M
(3)[ H+ ] =10M pH=
H 10
, 鹼 m性。 n
mn
10 10 10
pH
m
10
mn
10
n
性。
10
M
(2)[ H+ ] =1M pH=
10
10
14
OH
1
10
10
[H ]
14
5
10
9
M
9
。
2~3 ,
2
pH
2 2
pH
10
酸
4
a 10
性。
3
3 10 10
2 pH 4
n
2
M n 1 pH n
範例解說
2.氫氧化鈉溶液濃度為0.05 M ,則:
[ H+ ] = 2 × 10-13 M。
pH= 12 ~ 13 。
[ OH- ] = 0.05 M。
[ Na+] = 0.05 M。
M
mol
M 莫耳濃度 mol
l
係數比 莫耳數比
V 相同
1 NaOH 1Na
0 . 05 M
[ OH
1OH
0 . 05 M
莫耳濃度比
0 . 05 M
] 0 . 05 M
[H ]
10
14
0 . 05
1 10
5 10
2 10
13
14
2
0 . 2 10
12
M
M pH 12 ~ 13
範例解說
3.硫酸溶液濃度為0.05 M ,則:
10-1 M。
[ H+ ] =
pH= 1 。
[ OH- ] = 10-13 M。
[ SO42- ] = 0.05
M
mol
M。
M 莫耳濃度 mol
l
係數比 莫耳數比
1 H 2 SO 4 2 H
0 . 05 M
1SO 4
0 . 10 M
[ OH
]
14
0 .1
2
0 . 05 M
[ H ] 0 . 10 M 10
10
莫耳濃度比
1
10
10
M pH 1
14
1
10
13
M
範例解說
4. ( B )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。
8.0
8.1
三線
交集
8.4
8 . 1 pH 8 . 4
範例解說
5. ( A ) 25℃,將1×10-8莫耳的氯化氫HCl 氣體,全部溶於1公升
的水中,且體積的變化可以忽略,則此溶液pH=?
(A)pH=6~7 (B) pH=7 (C) pH=8 (D) pH=10
M
mol
l
10
8
10
8
1
M pH 8
不合理
H 2O H
OH
HCl H
Cl
∵水的解離不可忽略:
〔H+〕=10-8+10-7= 0.1×10-7+1×10-7=1.1×10-7 M pH=6~7
6.( C )在同溫時,比較0.1M HCl與0.1M CH3COOH水溶液 的性質,
下列敘述何者錯誤?(A)前者較後者易導電(B)前者的H+濃度
較大 (C)兩者pH值相同 (D)兩者均使藍色石蕊試紙呈紅色。
弱酸(非100%解離)
HCl H
0 . 1M
Cl
0 . 1M
0 . 1M
CH 3 COOH H
0 . 1M
CH 3 COO
0 . 1M
0 . 1M
課程結束
Jim with you
Slide 11
課程名稱:酸鹼的濃度
編授教師:
中興國中 楊秉鈞
莫耳濃度
體積莫耳濃度
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
莫耳
公升
單位:
;符號: M
。(可以 [ ] 符號表示)
(3)公式:
M
分率
溶質莫耳數
部分
溶液公升數
全部
mol
M
mol
l
l
(4)實例討論:
莫耳濃度
1 M HCl
2 M HCl
意義
表示法
每公升溶液
HCl 1 M
每公升溶液
HCl 2 M
1 莫耳 HCl
2 莫耳 HCl
公式整理
公式整理:
原子
個數
( 6 10
看化學式
分子
個數
個
( 6 10
23
23
分子量
)
分子
莫耳數
)
個
n
求莫耳數有三個途徑
分子重(g)
分子量
公克
mol
mol
l
l
g
莫耳濃度
M
M
mol
l
M l mol
l
mol
M
範例解說
濃度均勻
NaCl 58 . 5
1.將250ml、1M的氯化鈉水溶液,倒掉 50ml,則:
剩餘溶液的濃度? 1 M。 (Na=23;Cl= 35.5)
他所倒掉的氯化鈉水溶液中含有 2.925 公克氯化鈉。
M
mol
l
1
n
n 0 . 05 mol 0 . 05 58 . 5 2 . 925 g
0 . 05
8 克。
2.欲配製濃度0.2M的氫氧化鈉水溶液1公升,需稱取氫氧化鈉
(如下)
並描述其配製方法。
(NaOH=40)
M
mol
l
0 .2
n
n 0 . 2 mol 0 . 2 40 8 g
1
秤 NaOH 8 g,先以部分水溶解,再加水至溶液總體積為 1公升。
1 公升刻度線
1 公升刻度線
(非加水1公升)
範例解說
3. ( C )在1 mL的0.1 M 糖水中,有多少個糖分子?
(A) 1.2×1024 (B) 6×1013 (C) 6×1019 (D) 3×1018
M
mol
0 .1
l
n
1 10
3
n 10
4
mol 10
4
6 10
23
6 10 個
19
4.重量百分濃度10%的氫氧化鈉水溶液200g,當溶液體積為500mL時,
其莫耳濃度為何? 1 M。
NaOH
40
200 0 . 1
M
mol
40
0 .5
M
l
0 .5
1M
0 .5
5. ( B )如果將原本12M的濃鹽酸1公升加水稀釋成3公升,則稀釋後的
鹽酸溶液濃度為多少M? (A)6 (B)4 (C)3 (D)2 M。
M
mol
l
M
12 1
3
4M
範例解說
mol M l
6. ( C ) 0.5M的鹽酸80mL與3M的鹽酸20mL均勻混合,試求混合
後的濃度為多少M?(A)1.75M
(B)0.6M (C)1M (D)2M。
分子分母同時有毫升欲換算公升時,可以毫升直接運算
M
mol
0 . 5 80 3 20
80 20
l
100
1M
100
7. ( C )有濃度為3 M的氫氧化鈉溶液10 mL,需加多少mL的水,才可
將其濃度稀釋為1 M?(A) 18 (B) 19 (C) 20 (D) 21。
M
mol
1
l
3 10
10 V
V 20 ml
(假設體積可加成)
8.有一瓶4M的氫氧化鈉溶液10ml,溶液重量為16克,則此溶液所含溶質
的重量百分濃度為? 10 %。(Na=23)
NaOH 40
%
( 4 0 . 01 ) 40
16
100
1 .6
16
100 10 %
範例解說
9. ( C )將濃度2M硫酸一瓶倒去1/3瓶,再用水加滿,又再倒去2/5瓶,
然後再用水加滿,則此溶液最後濃度為何?
(A)0.6M (B)0.27M (C)0.8M (D)0.4M。
設原體積 l 公升
M
mol
原溶質莫耳數
( 2l )
2
3
M
l
l
2l
3
5 4 0 .8 M
5
10. ( D )濃硫酸,密度約為1.85公克/立方公分。(H2SO4=98)
且其重量百分濃度為98%,請問其莫耳濃度約為多少M?
(A) 12.0 (B) 17.5 (C) 15.8 (D) 18.5 M。
假設硫酸溶液有
1 公升
1000 1 . 85
98
100
M
mol
l
M
98
1
18 . 5 M
範例解說
11. ( D )小明取大小略同的等量碳酸鈣固體各加入如表的三支試
管中,均勻混合後,三支試管產生氣體的速率為何?
(A)甲=乙=丙
(B)丙>乙>甲
(C)甲>乙>丙
(D)乙>丙>甲。
試管
試管內的水溶液
甲
水 10m L + 0.1M 鹽 酸 10m L
丙
水 19m L + 2 .0 M 鹽 酸 1m L
HCl H
Cl
1 : 1
乙
水 15m L + 0.8M 鹽 酸 5m L
分子分母同時有毫升欲換算公升時,可以毫升直接運算
CaCO
3
CaCO
M甲
M丙
2 HCl CaCl
3
mol
2H
Ca
0 . 1 10
l
10 10
mol
2 1
l
19 1
2
1
20
H 2 O CO 2
H 2 O CO 2
M
20
2
2
M
[ HCl ] [ H ]
M乙
[ H+ ] 愈大,速率愈快
mol
l
0 .8 5
15 5
乙>丙>甲
4
20
M
水溶液的酸鹼性
室溫下純水的解離 1000 1 55 .56 mol
純水的解離:
18
(1)純水為非電解質,但仍有極少量解離為 氫 離子與 氫氧根 離子
(2)解離個數討論:(室溫 25℃)
1 公升的純水所含有的水莫耳數: 55.56 。其中只有 10-7 莫耳
的水會解離。
H
O
H
OH
解離方程式:
。當 10-7 莫耳水解離,
2
解離出的氫離子有 10-7 莫耳;氫氧根離子有 10-7 莫耳。
H 2O H
1
10
7
H
1
OH
X
10
7
1
1
10
X Y 10
7
mol
Y
7
M
OH
10
7
10
7
M
1
(3)25℃下,純水中的氫離子濃度與氫氧根離子濃度關係:
[ H+ ] = [ OH- ] = 10-7 M 。
水溶液的離子積
水溶液的離子積:
(1)在 25 ℃的任何水溶液中,氫離子濃度與氫氧根濃度乘積為定值。
此定值等於 10-14 M2 。
14
[ H ] [ OH ] 10
(2)任何水溶液中,氫離子濃度與氫氧根濃度有 反比
[H+]
[H ]
關係。
10
14
[ OH
]
倒拋物線
[OH-]
[ OH
]
10
14
[H ]
(3)討論:
在純水中加中性物質,氫離子與氫氧根離子濃度 不變 。
在純水中加酸性物質,氫離子濃度 增加 、氫氧根離子濃度 減少 。
在純水中加鹼性物質,氫離子濃度 減少、氫氧根離子濃度 增加 。
酸鹼定義
酸鹼定義:以氫離子濃度與氫氧根離子濃度的 相對大小 來決定
7
-
[
H
]
10
M
[
OH
] 。
>
(1)酸性:水溶液中的 [
[ OH ]
7
(2)中性:水溶液中的 [ H+] = [ OH-] [ H ] 10 M [ OH ] 。
(3)鹼性:水溶液中的 [ H+] < [ OH-] [ H ] 10 7 M [ OH ] 。
H +]
中性水溶液
鹼性水溶液
[ H ] 10
7
M [ OH
]
[H+]
[OH-]
[ H ] [ OH ] 10
[ H ] 10
7
M [ OH
[H+]
14
酸性水溶液
]
[OH-]
X
2
10
14
[ H ] 10
7
M [ OH
]
[OH-]
[H+]
X
10
14
10
7
酸鹼值 pH value
酸鹼值 pH
10
m
酸鹼值:氫離子濃度的另一種表示法
10
m
(1)符號 pH 。
(2)氫離子濃度轉換成 pH值的方法:
10
n
a=1 10
[
H+
]
科學
記號
n
10
10
a 10
mn
mn
10 1
0
M
pH n
n
10
n
( [ H ] 10
pH
)
M
a≠1
a 10
(3)氫離子濃度轉換成 pH值的程序:
轉換 科學記號
。
判斷類型
紀錄 pH
n
M
n 1 pH n
(逼近法估計到
1 單位內)
[H+]與[OH-]濃度與pH的關係
(4)[ H+ ]與[ OH- ]濃度與 pH 的關係:
14
[ H+ ] 愈大, [ OH- ] 愈小: [ H ] [ OH ] 10
(反比)。
在 25℃時:pH>7 鹼性; pH=7 中性; pH<7 酸性。
pH愈小 酸性愈強, [ H+ ] 愈 大 , [ OH- ] 愈 小 。
pH愈大 鹼性愈強, [ OH- ] 愈 大 , [ H+ ]愈 小 。
0
1 10 pH不見得為整數,可能為 0 或是負值。
[H+]
3
101
1
10
pH值 -1
0
3
10
4
4
[OH-] 10 15 10 14 10 11 10 10
酸
14
鹼 ] [酸性愈強
[H
OH ] 10
性
[H ]
10
5
5
10
9
10
10-7
10
8
7
8
10-7
10-6
10
9
10
10
9
14
10-5
10
10
4
10
14
10-15
14
15
0
101
101
14
中性 [ OH ]
[ OH ]
[H ]
10
pH
[ H 鹼性愈強
] 10
常見物質酸鹼值
pH 5
pH 愈小 愈酸 , [H ] 愈大 , [OH ] 愈小
-
pH 愈大 愈鹼 , [H ] 愈小 , [OH ] 愈大
-
pH [H ] , [OH ]
-
酸與鹼稀釋的pH變化
(1)酸的稀釋過程中,pH之變化:
接近中性
X 不合理
(2)鹼的稀釋過程中,pH之變化:
7
接近中性
X 不合理
溶液酸鹼性檢測
常用酸鹼試劑變色範圍
常用酸鹼試劑變色範圍:
廣用試紙變色表
pH
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10 11 12
13
14
紅 橙黃綠藍靛 紫
愈酸,愈紅
愈紫,愈鹼
廣用試紙
酚酞指示劑
石蕊試紙
在酸中顏色
黃、橙、紅色
無色
紅色
在中性時顏色
綠色
無色
不變色
在鹼中顏色
藍、靛、紫色
紅色
藍色
(媒體:1,2’00”)
酸鹼指示劑變色範圍
酸鹼指示劑變色範圍
(1)石蕊:
當 pH <5 時,呈現紅色;當 pH >8 時,呈現藍色
5~8
當 pH
時,呈現中間顏色。
(2)酚酞:
當 pH <8 時,呈現無色;當 pH >10 時,呈現紅色
當 pH
8~10 時,呈現中間顏色。
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
酸鹼性檢測儀 pH 計
天然酸鹼指示劑
天然酸鹼指示劑:在酸鹼中能呈現不同顏色,可用於檢測
(1)紫甘藍
酸
性
中
性
酸
性
中
性
(2)紅鳳菜
鹼
性
鹼
性
紫甘藍
紅鳳菜
(媒體:1,1’10”)
範例解說
[ H ] 10
1.回答下列問題:
(1)[ H+ ] =0.0000000001M pH= 10
H 10
10
H 10
0
0
0
[ OH
10 ]
-1
1
3
3 10
pH33 pH
3
。
H
M
(4)[ OH- ] =10-5 M pH=
(5)[ H+ ] =3×10-3 M pH=
10
, 酸
M
(3)[ H+ ] =10M pH=
H 10
, 鹼 m性。 n
mn
10 10 10
pH
m
10
mn
10
n
性。
10
M
(2)[ H+ ] =1M pH=
10
10
14
OH
1
10
10
[H ]
14
5
10
9
M
9
。
2~3 ,
2
pH
2 2
pH
10
酸
4
a 10
性。
3
3 10 10
2 pH 4
n
2
M n 1 pH n
範例解說
2.氫氧化鈉溶液濃度為0.05 M ,則:
[ H+ ] = 2 × 10-13 M。
pH= 12 ~ 13 。
[ OH- ] = 0.05 M。
[ Na+] = 0.05 M。
M
mol
M 莫耳濃度 mol
l
係數比 莫耳數比
V 相同
1 NaOH 1Na
0 . 05 M
[ OH
1OH
0 . 05 M
莫耳濃度比
0 . 05 M
] 0 . 05 M
[H ]
10
14
0 . 05
1 10
5 10
2 10
13
14
2
0 . 2 10
12
M
M pH 12 ~ 13
範例解說
3.硫酸溶液濃度為0.05 M ,則:
10-1 M。
[ H+ ] =
pH= 1 。
[ OH- ] = 10-13 M。
[ SO42- ] = 0.05
M
mol
M。
M 莫耳濃度 mol
l
係數比 莫耳數比
1 H 2 SO 4 2 H
0 . 05 M
1SO 4
0 . 10 M
[ OH
]
14
0 .1
2
0 . 05 M
[ H ] 0 . 10 M 10
10
莫耳濃度比
1
10
10
M pH 1
14
1
10
13
M
範例解說
4. ( B )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。
8.0
8.1
三線
交集
8.4
8 . 1 pH 8 . 4
範例解說
5. ( A ) 25℃,將1×10-8莫耳的氯化氫HCl 氣體,全部溶於1公升
的水中,且體積的變化可以忽略,則此溶液pH=?
(A)pH=6~7 (B) pH=7 (C) pH=8 (D) pH=10
M
mol
l
10
8
10
8
1
M pH 8
不合理
H 2O H
OH
HCl H
Cl
∵水的解離不可忽略:
〔H+〕=10-8+10-7= 0.1×10-7+1×10-7=1.1×10-7 M pH=6~7
6.( C )在同溫時,比較0.1M HCl與0.1M CH3COOH水溶液 的性質,
下列敘述何者錯誤?(A)前者較後者易導電(B)前者的H+濃度
較大 (C)兩者pH值相同 (D)兩者均使藍色石蕊試紙呈紅色。
弱酸(非100%解離)
HCl H
0 . 1M
Cl
0 . 1M
0 . 1M
CH 3 COOH H
0 . 1M
CH 3 COO
0 . 1M
0 . 1M
課程結束
Jim with you
Slide 12
課程名稱:酸鹼的濃度
編授教師:
中興國中 楊秉鈞
莫耳濃度
體積莫耳濃度
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
莫耳
公升
單位:
;符號: M
。(可以 [ ] 符號表示)
(3)公式:
M
分率
溶質莫耳數
部分
溶液公升數
全部
mol
M
mol
l
l
(4)實例討論:
莫耳濃度
1 M HCl
2 M HCl
意義
表示法
每公升溶液
HCl 1 M
每公升溶液
HCl 2 M
1 莫耳 HCl
2 莫耳 HCl
公式整理
公式整理:
原子
個數
( 6 10
看化學式
分子
個數
個
( 6 10
23
23
分子量
)
分子
莫耳數
)
個
n
求莫耳數有三個途徑
分子重(g)
分子量
公克
mol
mol
l
l
g
莫耳濃度
M
M
mol
l
M l mol
l
mol
M
範例解說
濃度均勻
NaCl 58 . 5
1.將250ml、1M的氯化鈉水溶液,倒掉 50ml,則:
剩餘溶液的濃度? 1 M。 (Na=23;Cl= 35.5)
他所倒掉的氯化鈉水溶液中含有 2.925 公克氯化鈉。
M
mol
l
1
n
n 0 . 05 mol 0 . 05 58 . 5 2 . 925 g
0 . 05
8 克。
2.欲配製濃度0.2M的氫氧化鈉水溶液1公升,需稱取氫氧化鈉
(如下)
並描述其配製方法。
(NaOH=40)
M
mol
l
0 .2
n
n 0 . 2 mol 0 . 2 40 8 g
1
秤 NaOH 8 g,先以部分水溶解,再加水至溶液總體積為 1公升。
1 公升刻度線
1 公升刻度線
(非加水1公升)
範例解說
3. ( C )在1 mL的0.1 M 糖水中,有多少個糖分子?
(A) 1.2×1024 (B) 6×1013 (C) 6×1019 (D) 3×1018
M
mol
0 .1
l
n
1 10
3
n 10
4
mol 10
4
6 10
23
6 10 個
19
4.重量百分濃度10%的氫氧化鈉水溶液200g,當溶液體積為500mL時,
其莫耳濃度為何? 1 M。
NaOH
40
200 0 . 1
M
mol
40
0 .5
M
l
0 .5
1M
0 .5
5. ( B )如果將原本12M的濃鹽酸1公升加水稀釋成3公升,則稀釋後的
鹽酸溶液濃度為多少M? (A)6 (B)4 (C)3 (D)2 M。
M
mol
l
M
12 1
3
4M
範例解說
mol M l
6. ( C ) 0.5M的鹽酸80mL與3M的鹽酸20mL均勻混合,試求混合
後的濃度為多少M?(A)1.75M
(B)0.6M (C)1M (D)2M。
分子分母同時有毫升欲換算公升時,可以毫升直接運算
M
mol
0 . 5 80 3 20
80 20
l
100
1M
100
7. ( C )有濃度為3 M的氫氧化鈉溶液10 mL,需加多少mL的水,才可
將其濃度稀釋為1 M?(A) 18 (B) 19 (C) 20 (D) 21。
M
mol
1
l
3 10
10 V
V 20 ml
(假設體積可加成)
8.有一瓶4M的氫氧化鈉溶液10ml,溶液重量為16克,則此溶液所含溶質
的重量百分濃度為? 10 %。(Na=23)
NaOH 40
%
( 4 0 . 01 ) 40
16
100
1 .6
16
100 10 %
範例解說
9. ( C )將濃度2M硫酸一瓶倒去1/3瓶,再用水加滿,又再倒去2/5瓶,
然後再用水加滿,則此溶液最後濃度為何?
(A)0.6M (B)0.27M (C)0.8M (D)0.4M。
設原體積 l 公升
M
mol
原溶質莫耳數
( 2l )
2
3
M
l
l
2l
3
5 4 0 .8 M
5
10. ( D )濃硫酸,密度約為1.85公克/立方公分。(H2SO4=98)
且其重量百分濃度為98%,請問其莫耳濃度約為多少M?
(A) 12.0 (B) 17.5 (C) 15.8 (D) 18.5 M。
假設硫酸溶液有
1 公升
1000 1 . 85
98
100
M
mol
l
M
98
1
18 . 5 M
範例解說
11. ( D )小明取大小略同的等量碳酸鈣固體各加入如表的三支試
管中,均勻混合後,三支試管產生氣體的速率為何?
(A)甲=乙=丙
(B)丙>乙>甲
(C)甲>乙>丙
(D)乙>丙>甲。
試管
試管內的水溶液
甲
水 10m L + 0.1M 鹽 酸 10m L
丙
水 19m L + 2 .0 M 鹽 酸 1m L
HCl H
Cl
1 : 1
乙
水 15m L + 0.8M 鹽 酸 5m L
分子分母同時有毫升欲換算公升時,可以毫升直接運算
CaCO
3
CaCO
M甲
M丙
2 HCl CaCl
3
mol
2H
Ca
0 . 1 10
l
10 10
mol
2 1
l
19 1
2
1
20
H 2 O CO 2
H 2 O CO 2
M
20
2
2
M
[ HCl ] [ H ]
M乙
[ H+ ] 愈大,速率愈快
mol
l
0 .8 5
15 5
乙>丙>甲
4
20
M
水溶液的酸鹼性
室溫下純水的解離 1000 1 55 .56 mol
純水的解離:
18
(1)純水為非電解質,但仍有極少量解離為 氫 離子與 氫氧根 離子
(2)解離個數討論:(室溫 25℃)
1 公升的純水所含有的水莫耳數: 55.56 。其中只有 10-7 莫耳
的水會解離。
H
O
H
OH
解離方程式:
。當 10-7 莫耳水解離,
2
解離出的氫離子有 10-7 莫耳;氫氧根離子有 10-7 莫耳。
H 2O H
1
10
7
H
1
OH
X
10
7
1
1
10
X Y 10
7
mol
Y
7
M
OH
10
7
10
7
M
1
(3)25℃下,純水中的氫離子濃度與氫氧根離子濃度關係:
[ H+ ] = [ OH- ] = 10-7 M 。
水溶液的離子積
水溶液的離子積:
(1)在 25 ℃的任何水溶液中,氫離子濃度與氫氧根濃度乘積為定值。
此定值等於 10-14 M2 。
14
[ H ] [ OH ] 10
(2)任何水溶液中,氫離子濃度與氫氧根濃度有 反比
[H+]
[H ]
關係。
10
14
[ OH
]
倒拋物線
[OH-]
[ OH
]
10
14
[H ]
(3)討論:
在純水中加中性物質,氫離子與氫氧根離子濃度 不變 。
在純水中加酸性物質,氫離子濃度 增加 、氫氧根離子濃度 減少 。
在純水中加鹼性物質,氫離子濃度 減少、氫氧根離子濃度 增加 。
酸鹼定義
酸鹼定義:以氫離子濃度與氫氧根離子濃度的 相對大小 來決定
7
-
[
H
]
10
M
[
OH
] 。
>
(1)酸性:水溶液中的 [
[ OH ]
7
(2)中性:水溶液中的 [ H+] = [ OH-] [ H ] 10 M [ OH ] 。
(3)鹼性:水溶液中的 [ H+] < [ OH-] [ H ] 10 7 M [ OH ] 。
H +]
中性水溶液
鹼性水溶液
[ H ] 10
7
M [ OH
]
[H+]
[OH-]
[ H ] [ OH ] 10
[ H ] 10
7
M [ OH
[H+]
14
酸性水溶液
]
[OH-]
X
2
10
14
[ H ] 10
7
M [ OH
]
[OH-]
[H+]
X
10
14
10
7
酸鹼值 pH value
酸鹼值 pH
10
m
酸鹼值:氫離子濃度的另一種表示法
10
m
(1)符號 pH 。
(2)氫離子濃度轉換成 pH值的方法:
10
n
a=1 10
[
H+
]
科學
記號
n
10
10
a 10
mn
mn
10 1
0
M
pH n
n
10
n
( [ H ] 10
pH
)
M
a≠1
a 10
(3)氫離子濃度轉換成 pH值的程序:
轉換 科學記號
。
判斷類型
紀錄 pH
n
M
n 1 pH n
(逼近法估計到
1 單位內)
[H+]與[OH-]濃度與pH的關係
(4)[ H+ ]與[ OH- ]濃度與 pH 的關係:
14
[ H+ ] 愈大, [ OH- ] 愈小: [ H ] [ OH ] 10
(反比)。
在 25℃時:pH>7 鹼性; pH=7 中性; pH<7 酸性。
pH愈小 酸性愈強, [ H+ ] 愈 大 , [ OH- ] 愈 小 。
pH愈大 鹼性愈強, [ OH- ] 愈 大 , [ H+ ]愈 小 。
0
1 10 pH不見得為整數,可能為 0 或是負值。
[H+]
3
101
1
10
pH值 -1
0
3
10
4
4
[OH-] 10 15 10 14 10 11 10 10
酸
14
鹼 ] [酸性愈強
[H
OH ] 10
性
[H ]
10
5
5
10
9
10
10-7
10
8
7
8
10-7
10-6
10
9
10
10
9
14
10-5
10
10
4
10
14
10-15
14
15
0
101
101
14
中性 [ OH ]
[ OH ]
[H ]
10
pH
[ H 鹼性愈強
] 10
常見物質酸鹼值
pH 5
pH 愈小 愈酸 , [H ] 愈大 , [OH ] 愈小
-
pH 愈大 愈鹼 , [H ] 愈小 , [OH ] 愈大
-
pH [H ] , [OH ]
-
酸與鹼稀釋的pH變化
(1)酸的稀釋過程中,pH之變化:
接近中性
X 不合理
(2)鹼的稀釋過程中,pH之變化:
7
接近中性
X 不合理
溶液酸鹼性檢測
常用酸鹼試劑變色範圍
常用酸鹼試劑變色範圍:
廣用試紙變色表
pH
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10 11 12
13
14
紅 橙黃綠藍靛 紫
愈酸,愈紅
愈紫,愈鹼
廣用試紙
酚酞指示劑
石蕊試紙
在酸中顏色
黃、橙、紅色
無色
紅色
在中性時顏色
綠色
無色
不變色
在鹼中顏色
藍、靛、紫色
紅色
藍色
(媒體:1,2’00”)
酸鹼指示劑變色範圍
酸鹼指示劑變色範圍
(1)石蕊:
當 pH <5 時,呈現紅色;當 pH >8 時,呈現藍色
5~8
當 pH
時,呈現中間顏色。
(2)酚酞:
當 pH <8 時,呈現無色;當 pH >10 時,呈現紅色
當 pH
8~10 時,呈現中間顏色。
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
酸鹼性檢測儀 pH 計
天然酸鹼指示劑
天然酸鹼指示劑:在酸鹼中能呈現不同顏色,可用於檢測
(1)紫甘藍
酸
性
中
性
酸
性
中
性
(2)紅鳳菜
鹼
性
鹼
性
紫甘藍
紅鳳菜
(媒體:1,1’10”)
範例解說
[ H ] 10
1.回答下列問題:
(1)[ H+ ] =0.0000000001M pH= 10
H 10
10
H 10
0
0
0
[ OH
10 ]
-1
1
3
3 10
pH33 pH
3
。
H
M
(4)[ OH- ] =10-5 M pH=
(5)[ H+ ] =3×10-3 M pH=
10
, 酸
M
(3)[ H+ ] =10M pH=
H 10
, 鹼 m性。 n
mn
10 10 10
pH
m
10
mn
10
n
性。
10
M
(2)[ H+ ] =1M pH=
10
10
14
OH
1
10
10
[H ]
14
5
10
9
M
9
。
2~3 ,
2
pH
2 2
pH
10
酸
4
a 10
性。
3
3 10 10
2 pH 4
n
2
M n 1 pH n
範例解說
2.氫氧化鈉溶液濃度為0.05 M ,則:
[ H+ ] = 2 × 10-13 M。
pH= 12 ~ 13 。
[ OH- ] = 0.05 M。
[ Na+] = 0.05 M。
M
mol
M 莫耳濃度 mol
l
係數比 莫耳數比
V 相同
1 NaOH 1Na
0 . 05 M
[ OH
1OH
0 . 05 M
莫耳濃度比
0 . 05 M
] 0 . 05 M
[H ]
10
14
0 . 05
1 10
5 10
2 10
13
14
2
0 . 2 10
12
M
M pH 12 ~ 13
範例解說
3.硫酸溶液濃度為0.05 M ,則:
10-1 M。
[ H+ ] =
pH= 1 。
[ OH- ] = 10-13 M。
[ SO42- ] = 0.05
M
mol
M。
M 莫耳濃度 mol
l
係數比 莫耳數比
1 H 2 SO 4 2 H
0 . 05 M
1SO 4
0 . 10 M
[ OH
]
14
0 .1
2
0 . 05 M
[ H ] 0 . 10 M 10
10
莫耳濃度比
1
10
10
M pH 1
14
1
10
13
M
範例解說
4. ( B )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。
8.0
8.1
三線
交集
8.4
8 . 1 pH 8 . 4
範例解說
5. ( A ) 25℃,將1×10-8莫耳的氯化氫HCl 氣體,全部溶於1公升
的水中,且體積的變化可以忽略,則此溶液pH=?
(A)pH=6~7 (B) pH=7 (C) pH=8 (D) pH=10
M
mol
l
10
8
10
8
1
M pH 8
不合理
H 2O H
OH
HCl H
Cl
∵水的解離不可忽略:
〔H+〕=10-8+10-7= 0.1×10-7+1×10-7=1.1×10-7 M pH=6~7
6.( C )在同溫時,比較0.1M HCl與0.1M CH3COOH水溶液 的性質,
下列敘述何者錯誤?(A)前者較後者易導電(B)前者的H+濃度
較大 (C)兩者pH值相同 (D)兩者均使藍色石蕊試紙呈紅色。
弱酸(非100%解離)
HCl H
0 . 1M
Cl
0 . 1M
0 . 1M
CH 3 COOH H
0 . 1M
CH 3 COO
0 . 1M
0 . 1M
課程結束
Jim with you
Slide 13
課程名稱:酸鹼的濃度
編授教師:
中興國中 楊秉鈞
莫耳濃度
體積莫耳濃度
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
莫耳
公升
單位:
;符號: M
。(可以 [ ] 符號表示)
(3)公式:
M
分率
溶質莫耳數
部分
溶液公升數
全部
mol
M
mol
l
l
(4)實例討論:
莫耳濃度
1 M HCl
2 M HCl
意義
表示法
每公升溶液
HCl 1 M
每公升溶液
HCl 2 M
1 莫耳 HCl
2 莫耳 HCl
公式整理
公式整理:
原子
個數
( 6 10
看化學式
分子
個數
個
( 6 10
23
23
分子量
)
分子
莫耳數
)
個
n
求莫耳數有三個途徑
分子重(g)
分子量
公克
mol
mol
l
l
g
莫耳濃度
M
M
mol
l
M l mol
l
mol
M
範例解說
濃度均勻
NaCl 58 . 5
1.將250ml、1M的氯化鈉水溶液,倒掉 50ml,則:
剩餘溶液的濃度? 1 M。 (Na=23;Cl= 35.5)
他所倒掉的氯化鈉水溶液中含有 2.925 公克氯化鈉。
M
mol
l
1
n
n 0 . 05 mol 0 . 05 58 . 5 2 . 925 g
0 . 05
8 克。
2.欲配製濃度0.2M的氫氧化鈉水溶液1公升,需稱取氫氧化鈉
(如下)
並描述其配製方法。
(NaOH=40)
M
mol
l
0 .2
n
n 0 . 2 mol 0 . 2 40 8 g
1
秤 NaOH 8 g,先以部分水溶解,再加水至溶液總體積為 1公升。
1 公升刻度線
1 公升刻度線
(非加水1公升)
範例解說
3. ( C )在1 mL的0.1 M 糖水中,有多少個糖分子?
(A) 1.2×1024 (B) 6×1013 (C) 6×1019 (D) 3×1018
M
mol
0 .1
l
n
1 10
3
n 10
4
mol 10
4
6 10
23
6 10 個
19
4.重量百分濃度10%的氫氧化鈉水溶液200g,當溶液體積為500mL時,
其莫耳濃度為何? 1 M。
NaOH
40
200 0 . 1
M
mol
40
0 .5
M
l
0 .5
1M
0 .5
5. ( B )如果將原本12M的濃鹽酸1公升加水稀釋成3公升,則稀釋後的
鹽酸溶液濃度為多少M? (A)6 (B)4 (C)3 (D)2 M。
M
mol
l
M
12 1
3
4M
範例解說
mol M l
6. ( C ) 0.5M的鹽酸80mL與3M的鹽酸20mL均勻混合,試求混合
後的濃度為多少M?(A)1.75M
(B)0.6M (C)1M (D)2M。
分子分母同時有毫升欲換算公升時,可以毫升直接運算
M
mol
0 . 5 80 3 20
80 20
l
100
1M
100
7. ( C )有濃度為3 M的氫氧化鈉溶液10 mL,需加多少mL的水,才可
將其濃度稀釋為1 M?(A) 18 (B) 19 (C) 20 (D) 21。
M
mol
1
l
3 10
10 V
V 20 ml
(假設體積可加成)
8.有一瓶4M的氫氧化鈉溶液10ml,溶液重量為16克,則此溶液所含溶質
的重量百分濃度為? 10 %。(Na=23)
NaOH 40
%
( 4 0 . 01 ) 40
16
100
1 .6
16
100 10 %
範例解說
9. ( C )將濃度2M硫酸一瓶倒去1/3瓶,再用水加滿,又再倒去2/5瓶,
然後再用水加滿,則此溶液最後濃度為何?
(A)0.6M (B)0.27M (C)0.8M (D)0.4M。
設原體積 l 公升
M
mol
原溶質莫耳數
( 2l )
2
3
M
l
l
2l
3
5 4 0 .8 M
5
10. ( D )濃硫酸,密度約為1.85公克/立方公分。(H2SO4=98)
且其重量百分濃度為98%,請問其莫耳濃度約為多少M?
(A) 12.0 (B) 17.5 (C) 15.8 (D) 18.5 M。
假設硫酸溶液有
1 公升
1000 1 . 85
98
100
M
mol
l
M
98
1
18 . 5 M
範例解說
11. ( D )小明取大小略同的等量碳酸鈣固體各加入如表的三支試
管中,均勻混合後,三支試管產生氣體的速率為何?
(A)甲=乙=丙
(B)丙>乙>甲
(C)甲>乙>丙
(D)乙>丙>甲。
試管
試管內的水溶液
甲
水 10m L + 0.1M 鹽 酸 10m L
丙
水 19m L + 2 .0 M 鹽 酸 1m L
HCl H
Cl
1 : 1
乙
水 15m L + 0.8M 鹽 酸 5m L
分子分母同時有毫升欲換算公升時,可以毫升直接運算
CaCO
3
CaCO
M甲
M丙
2 HCl CaCl
3
mol
2H
Ca
0 . 1 10
l
10 10
mol
2 1
l
19 1
2
1
20
H 2 O CO 2
H 2 O CO 2
M
20
2
2
M
[ HCl ] [ H ]
M乙
[ H+ ] 愈大,速率愈快
mol
l
0 .8 5
15 5
乙>丙>甲
4
20
M
水溶液的酸鹼性
室溫下純水的解離 1000 1 55 .56 mol
純水的解離:
18
(1)純水為非電解質,但仍有極少量解離為 氫 離子與 氫氧根 離子
(2)解離個數討論:(室溫 25℃)
1 公升的純水所含有的水莫耳數: 55.56 。其中只有 10-7 莫耳
的水會解離。
H
O
H
OH
解離方程式:
。當 10-7 莫耳水解離,
2
解離出的氫離子有 10-7 莫耳;氫氧根離子有 10-7 莫耳。
H 2O H
1
10
7
H
1
OH
X
10
7
1
1
10
X Y 10
7
mol
Y
7
M
OH
10
7
10
7
M
1
(3)25℃下,純水中的氫離子濃度與氫氧根離子濃度關係:
[ H+ ] = [ OH- ] = 10-7 M 。
水溶液的離子積
水溶液的離子積:
(1)在 25 ℃的任何水溶液中,氫離子濃度與氫氧根濃度乘積為定值。
此定值等於 10-14 M2 。
14
[ H ] [ OH ] 10
(2)任何水溶液中,氫離子濃度與氫氧根濃度有 反比
[H+]
[H ]
關係。
10
14
[ OH
]
倒拋物線
[OH-]
[ OH
]
10
14
[H ]
(3)討論:
在純水中加中性物質,氫離子與氫氧根離子濃度 不變 。
在純水中加酸性物質,氫離子濃度 增加 、氫氧根離子濃度 減少 。
在純水中加鹼性物質,氫離子濃度 減少、氫氧根離子濃度 增加 。
酸鹼定義
酸鹼定義:以氫離子濃度與氫氧根離子濃度的 相對大小 來決定
7
-
[
H
]
10
M
[
OH
] 。
>
(1)酸性:水溶液中的 [
[ OH ]
7
(2)中性:水溶液中的 [ H+] = [ OH-] [ H ] 10 M [ OH ] 。
(3)鹼性:水溶液中的 [ H+] < [ OH-] [ H ] 10 7 M [ OH ] 。
H +]
中性水溶液
鹼性水溶液
[ H ] 10
7
M [ OH
]
[H+]
[OH-]
[ H ] [ OH ] 10
[ H ] 10
7
M [ OH
[H+]
14
酸性水溶液
]
[OH-]
X
2
10
14
[ H ] 10
7
M [ OH
]
[OH-]
[H+]
X
10
14
10
7
酸鹼值 pH value
酸鹼值 pH
10
m
酸鹼值:氫離子濃度的另一種表示法
10
m
(1)符號 pH 。
(2)氫離子濃度轉換成 pH值的方法:
10
n
a=1 10
[
H+
]
科學
記號
n
10
10
a 10
mn
mn
10 1
0
M
pH n
n
10
n
( [ H ] 10
pH
)
M
a≠1
a 10
(3)氫離子濃度轉換成 pH值的程序:
轉換 科學記號
。
判斷類型
紀錄 pH
n
M
n 1 pH n
(逼近法估計到
1 單位內)
[H+]與[OH-]濃度與pH的關係
(4)[ H+ ]與[ OH- ]濃度與 pH 的關係:
14
[ H+ ] 愈大, [ OH- ] 愈小: [ H ] [ OH ] 10
(反比)。
在 25℃時:pH>7 鹼性; pH=7 中性; pH<7 酸性。
pH愈小 酸性愈強, [ H+ ] 愈 大 , [ OH- ] 愈 小 。
pH愈大 鹼性愈強, [ OH- ] 愈 大 , [ H+ ]愈 小 。
0
1 10 pH不見得為整數,可能為 0 或是負值。
[H+]
3
101
1
10
pH值 -1
0
3
10
4
4
[OH-] 10 15 10 14 10 11 10 10
酸
14
鹼 ] [酸性愈強
[H
OH ] 10
性
[H ]
10
5
5
10
9
10
10-7
10
8
7
8
10-7
10-6
10
9
10
10
9
14
10-5
10
10
4
10
14
10-15
14
15
0
101
101
14
中性 [ OH ]
[ OH ]
[H ]
10
pH
[ H 鹼性愈強
] 10
常見物質酸鹼值
pH 5
pH 愈小 愈酸 , [H ] 愈大 , [OH ] 愈小
-
pH 愈大 愈鹼 , [H ] 愈小 , [OH ] 愈大
-
pH [H ] , [OH ]
-
酸與鹼稀釋的pH變化
(1)酸的稀釋過程中,pH之變化:
接近中性
X 不合理
(2)鹼的稀釋過程中,pH之變化:
7
接近中性
X 不合理
溶液酸鹼性檢測
常用酸鹼試劑變色範圍
常用酸鹼試劑變色範圍:
廣用試紙變色表
pH
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10 11 12
13
14
紅 橙黃綠藍靛 紫
愈酸,愈紅
愈紫,愈鹼
廣用試紙
酚酞指示劑
石蕊試紙
在酸中顏色
黃、橙、紅色
無色
紅色
在中性時顏色
綠色
無色
不變色
在鹼中顏色
藍、靛、紫色
紅色
藍色
(媒體:1,2’00”)
酸鹼指示劑變色範圍
酸鹼指示劑變色範圍
(1)石蕊:
當 pH <5 時,呈現紅色;當 pH >8 時,呈現藍色
5~8
當 pH
時,呈現中間顏色。
(2)酚酞:
當 pH <8 時,呈現無色;當 pH >10 時,呈現紅色
當 pH
8~10 時,呈現中間顏色。
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
酸鹼性檢測儀 pH 計
天然酸鹼指示劑
天然酸鹼指示劑:在酸鹼中能呈現不同顏色,可用於檢測
(1)紫甘藍
酸
性
中
性
酸
性
中
性
(2)紅鳳菜
鹼
性
鹼
性
紫甘藍
紅鳳菜
(媒體:1,1’10”)
範例解說
[ H ] 10
1.回答下列問題:
(1)[ H+ ] =0.0000000001M pH= 10
H 10
10
H 10
0
0
0
[ OH
10 ]
-1
1
3
3 10
pH33 pH
3
。
H
M
(4)[ OH- ] =10-5 M pH=
(5)[ H+ ] =3×10-3 M pH=
10
, 酸
M
(3)[ H+ ] =10M pH=
H 10
, 鹼 m性。 n
mn
10 10 10
pH
m
10
mn
10
n
性。
10
M
(2)[ H+ ] =1M pH=
10
10
14
OH
1
10
10
[H ]
14
5
10
9
M
9
。
2~3 ,
2
pH
2 2
pH
10
酸
4
a 10
性。
3
3 10 10
2 pH 4
n
2
M n 1 pH n
範例解說
2.氫氧化鈉溶液濃度為0.05 M ,則:
[ H+ ] = 2 × 10-13 M。
pH= 12 ~ 13 。
[ OH- ] = 0.05 M。
[ Na+] = 0.05 M。
M
mol
M 莫耳濃度 mol
l
係數比 莫耳數比
V 相同
1 NaOH 1Na
0 . 05 M
[ OH
1OH
0 . 05 M
莫耳濃度比
0 . 05 M
] 0 . 05 M
[H ]
10
14
0 . 05
1 10
5 10
2 10
13
14
2
0 . 2 10
12
M
M pH 12 ~ 13
範例解說
3.硫酸溶液濃度為0.05 M ,則:
10-1 M。
[ H+ ] =
pH= 1 。
[ OH- ] = 10-13 M。
[ SO42- ] = 0.05
M
mol
M。
M 莫耳濃度 mol
l
係數比 莫耳數比
1 H 2 SO 4 2 H
0 . 05 M
1SO 4
0 . 10 M
[ OH
]
14
0 .1
2
0 . 05 M
[ H ] 0 . 10 M 10
10
莫耳濃度比
1
10
10
M pH 1
14
1
10
13
M
範例解說
4. ( B )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。
8.0
8.1
三線
交集
8.4
8 . 1 pH 8 . 4
範例解說
5. ( A ) 25℃,將1×10-8莫耳的氯化氫HCl 氣體,全部溶於1公升
的水中,且體積的變化可以忽略,則此溶液pH=?
(A)pH=6~7 (B) pH=7 (C) pH=8 (D) pH=10
M
mol
l
10
8
10
8
1
M pH 8
不合理
H 2O H
OH
HCl H
Cl
∵水的解離不可忽略:
〔H+〕=10-8+10-7= 0.1×10-7+1×10-7=1.1×10-7 M pH=6~7
6.( C )在同溫時,比較0.1M HCl與0.1M CH3COOH水溶液 的性質,
下列敘述何者錯誤?(A)前者較後者易導電(B)前者的H+濃度
較大 (C)兩者pH值相同 (D)兩者均使藍色石蕊試紙呈紅色。
弱酸(非100%解離)
HCl H
0 . 1M
Cl
0 . 1M
0 . 1M
CH 3 COOH H
0 . 1M
CH 3 COO
0 . 1M
0 . 1M
課程結束
Jim with you
Slide 14
課程名稱:酸鹼的濃度
編授教師:
中興國中 楊秉鈞
莫耳濃度
體積莫耳濃度
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
莫耳
公升
單位:
;符號: M
。(可以 [ ] 符號表示)
(3)公式:
M
分率
溶質莫耳數
部分
溶液公升數
全部
mol
M
mol
l
l
(4)實例討論:
莫耳濃度
1 M HCl
2 M HCl
意義
表示法
每公升溶液
HCl 1 M
每公升溶液
HCl 2 M
1 莫耳 HCl
2 莫耳 HCl
公式整理
公式整理:
原子
個數
( 6 10
看化學式
分子
個數
個
( 6 10
23
23
分子量
)
分子
莫耳數
)
個
n
求莫耳數有三個途徑
分子重(g)
分子量
公克
mol
mol
l
l
g
莫耳濃度
M
M
mol
l
M l mol
l
mol
M
範例解說
濃度均勻
NaCl 58 . 5
1.將250ml、1M的氯化鈉水溶液,倒掉 50ml,則:
剩餘溶液的濃度? 1 M。 (Na=23;Cl= 35.5)
他所倒掉的氯化鈉水溶液中含有 2.925 公克氯化鈉。
M
mol
l
1
n
n 0 . 05 mol 0 . 05 58 . 5 2 . 925 g
0 . 05
8 克。
2.欲配製濃度0.2M的氫氧化鈉水溶液1公升,需稱取氫氧化鈉
(如下)
並描述其配製方法。
(NaOH=40)
M
mol
l
0 .2
n
n 0 . 2 mol 0 . 2 40 8 g
1
秤 NaOH 8 g,先以部分水溶解,再加水至溶液總體積為 1公升。
1 公升刻度線
1 公升刻度線
(非加水1公升)
範例解說
3. ( C )在1 mL的0.1 M 糖水中,有多少個糖分子?
(A) 1.2×1024 (B) 6×1013 (C) 6×1019 (D) 3×1018
M
mol
0 .1
l
n
1 10
3
n 10
4
mol 10
4
6 10
23
6 10 個
19
4.重量百分濃度10%的氫氧化鈉水溶液200g,當溶液體積為500mL時,
其莫耳濃度為何? 1 M。
NaOH
40
200 0 . 1
M
mol
40
0 .5
M
l
0 .5
1M
0 .5
5. ( B )如果將原本12M的濃鹽酸1公升加水稀釋成3公升,則稀釋後的
鹽酸溶液濃度為多少M? (A)6 (B)4 (C)3 (D)2 M。
M
mol
l
M
12 1
3
4M
範例解說
mol M l
6. ( C ) 0.5M的鹽酸80mL與3M的鹽酸20mL均勻混合,試求混合
後的濃度為多少M?(A)1.75M
(B)0.6M (C)1M (D)2M。
分子分母同時有毫升欲換算公升時,可以毫升直接運算
M
mol
0 . 5 80 3 20
80 20
l
100
1M
100
7. ( C )有濃度為3 M的氫氧化鈉溶液10 mL,需加多少mL的水,才可
將其濃度稀釋為1 M?(A) 18 (B) 19 (C) 20 (D) 21。
M
mol
1
l
3 10
10 V
V 20 ml
(假設體積可加成)
8.有一瓶4M的氫氧化鈉溶液10ml,溶液重量為16克,則此溶液所含溶質
的重量百分濃度為? 10 %。(Na=23)
NaOH 40
%
( 4 0 . 01 ) 40
16
100
1 .6
16
100 10 %
範例解說
9. ( C )將濃度2M硫酸一瓶倒去1/3瓶,再用水加滿,又再倒去2/5瓶,
然後再用水加滿,則此溶液最後濃度為何?
(A)0.6M (B)0.27M (C)0.8M (D)0.4M。
設原體積 l 公升
M
mol
原溶質莫耳數
( 2l )
2
3
M
l
l
2l
3
5 4 0 .8 M
5
10. ( D )濃硫酸,密度約為1.85公克/立方公分。(H2SO4=98)
且其重量百分濃度為98%,請問其莫耳濃度約為多少M?
(A) 12.0 (B) 17.5 (C) 15.8 (D) 18.5 M。
假設硫酸溶液有
1 公升
1000 1 . 85
98
100
M
mol
l
M
98
1
18 . 5 M
範例解說
11. ( D )小明取大小略同的等量碳酸鈣固體各加入如表的三支試
管中,均勻混合後,三支試管產生氣體的速率為何?
(A)甲=乙=丙
(B)丙>乙>甲
(C)甲>乙>丙
(D)乙>丙>甲。
試管
試管內的水溶液
甲
水 10m L + 0.1M 鹽 酸 10m L
丙
水 19m L + 2 .0 M 鹽 酸 1m L
HCl H
Cl
1 : 1
乙
水 15m L + 0.8M 鹽 酸 5m L
分子分母同時有毫升欲換算公升時,可以毫升直接運算
CaCO
3
CaCO
M甲
M丙
2 HCl CaCl
3
mol
2H
Ca
0 . 1 10
l
10 10
mol
2 1
l
19 1
2
1
20
H 2 O CO 2
H 2 O CO 2
M
20
2
2
M
[ HCl ] [ H ]
M乙
[ H+ ] 愈大,速率愈快
mol
l
0 .8 5
15 5
乙>丙>甲
4
20
M
水溶液的酸鹼性
室溫下純水的解離 1000 1 55 .56 mol
純水的解離:
18
(1)純水為非電解質,但仍有極少量解離為 氫 離子與 氫氧根 離子
(2)解離個數討論:(室溫 25℃)
1 公升的純水所含有的水莫耳數: 55.56 。其中只有 10-7 莫耳
的水會解離。
H
O
H
OH
解離方程式:
。當 10-7 莫耳水解離,
2
解離出的氫離子有 10-7 莫耳;氫氧根離子有 10-7 莫耳。
H 2O H
1
10
7
H
1
OH
X
10
7
1
1
10
X Y 10
7
mol
Y
7
M
OH
10
7
10
7
M
1
(3)25℃下,純水中的氫離子濃度與氫氧根離子濃度關係:
[ H+ ] = [ OH- ] = 10-7 M 。
水溶液的離子積
水溶液的離子積:
(1)在 25 ℃的任何水溶液中,氫離子濃度與氫氧根濃度乘積為定值。
此定值等於 10-14 M2 。
14
[ H ] [ OH ] 10
(2)任何水溶液中,氫離子濃度與氫氧根濃度有 反比
[H+]
[H ]
關係。
10
14
[ OH
]
倒拋物線
[OH-]
[ OH
]
10
14
[H ]
(3)討論:
在純水中加中性物質,氫離子與氫氧根離子濃度 不變 。
在純水中加酸性物質,氫離子濃度 增加 、氫氧根離子濃度 減少 。
在純水中加鹼性物質,氫離子濃度 減少、氫氧根離子濃度 增加 。
酸鹼定義
酸鹼定義:以氫離子濃度與氫氧根離子濃度的 相對大小 來決定
7
-
[
H
]
10
M
[
OH
] 。
>
(1)酸性:水溶液中的 [
[ OH ]
7
(2)中性:水溶液中的 [ H+] = [ OH-] [ H ] 10 M [ OH ] 。
(3)鹼性:水溶液中的 [ H+] < [ OH-] [ H ] 10 7 M [ OH ] 。
H +]
中性水溶液
鹼性水溶液
[ H ] 10
7
M [ OH
]
[H+]
[OH-]
[ H ] [ OH ] 10
[ H ] 10
7
M [ OH
[H+]
14
酸性水溶液
]
[OH-]
X
2
10
14
[ H ] 10
7
M [ OH
]
[OH-]
[H+]
X
10
14
10
7
酸鹼值 pH value
酸鹼值 pH
10
m
酸鹼值:氫離子濃度的另一種表示法
10
m
(1)符號 pH 。
(2)氫離子濃度轉換成 pH值的方法:
10
n
a=1 10
[
H+
]
科學
記號
n
10
10
a 10
mn
mn
10 1
0
M
pH n
n
10
n
( [ H ] 10
pH
)
M
a≠1
a 10
(3)氫離子濃度轉換成 pH值的程序:
轉換 科學記號
。
判斷類型
紀錄 pH
n
M
n 1 pH n
(逼近法估計到
1 單位內)
[H+]與[OH-]濃度與pH的關係
(4)[ H+ ]與[ OH- ]濃度與 pH 的關係:
14
[ H+ ] 愈大, [ OH- ] 愈小: [ H ] [ OH ] 10
(反比)。
在 25℃時:pH>7 鹼性; pH=7 中性; pH<7 酸性。
pH愈小 酸性愈強, [ H+ ] 愈 大 , [ OH- ] 愈 小 。
pH愈大 鹼性愈強, [ OH- ] 愈 大 , [ H+ ]愈 小 。
0
1 10 pH不見得為整數,可能為 0 或是負值。
[H+]
3
101
1
10
pH值 -1
0
3
10
4
4
[OH-] 10 15 10 14 10 11 10 10
酸
14
鹼 ] [酸性愈強
[H
OH ] 10
性
[H ]
10
5
5
10
9
10
10-7
10
8
7
8
10-7
10-6
10
9
10
10
9
14
10-5
10
10
4
10
14
10-15
14
15
0
101
101
14
中性 [ OH ]
[ OH ]
[H ]
10
pH
[ H 鹼性愈強
] 10
常見物質酸鹼值
pH 5
pH 愈小 愈酸 , [H ] 愈大 , [OH ] 愈小
-
pH 愈大 愈鹼 , [H ] 愈小 , [OH ] 愈大
-
pH [H ] , [OH ]
-
酸與鹼稀釋的pH變化
(1)酸的稀釋過程中,pH之變化:
接近中性
X 不合理
(2)鹼的稀釋過程中,pH之變化:
7
接近中性
X 不合理
溶液酸鹼性檢測
常用酸鹼試劑變色範圍
常用酸鹼試劑變色範圍:
廣用試紙變色表
pH
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10 11 12
13
14
紅 橙黃綠藍靛 紫
愈酸,愈紅
愈紫,愈鹼
廣用試紙
酚酞指示劑
石蕊試紙
在酸中顏色
黃、橙、紅色
無色
紅色
在中性時顏色
綠色
無色
不變色
在鹼中顏色
藍、靛、紫色
紅色
藍色
(媒體:1,2’00”)
酸鹼指示劑變色範圍
酸鹼指示劑變色範圍
(1)石蕊:
當 pH <5 時,呈現紅色;當 pH >8 時,呈現藍色
5~8
當 pH
時,呈現中間顏色。
(2)酚酞:
當 pH <8 時,呈現無色;當 pH >10 時,呈現紅色
當 pH
8~10 時,呈現中間顏色。
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
酸鹼性檢測儀 pH 計
天然酸鹼指示劑
天然酸鹼指示劑:在酸鹼中能呈現不同顏色,可用於檢測
(1)紫甘藍
酸
性
中
性
酸
性
中
性
(2)紅鳳菜
鹼
性
鹼
性
紫甘藍
紅鳳菜
(媒體:1,1’10”)
範例解說
[ H ] 10
1.回答下列問題:
(1)[ H+ ] =0.0000000001M pH= 10
H 10
10
H 10
0
0
0
[ OH
10 ]
-1
1
3
3 10
pH33 pH
3
。
H
M
(4)[ OH- ] =10-5 M pH=
(5)[ H+ ] =3×10-3 M pH=
10
, 酸
M
(3)[ H+ ] =10M pH=
H 10
, 鹼 m性。 n
mn
10 10 10
pH
m
10
mn
10
n
性。
10
M
(2)[ H+ ] =1M pH=
10
10
14
OH
1
10
10
[H ]
14
5
10
9
M
9
。
2~3 ,
2
pH
2 2
pH
10
酸
4
a 10
性。
3
3 10 10
2 pH 4
n
2
M n 1 pH n
範例解說
2.氫氧化鈉溶液濃度為0.05 M ,則:
[ H+ ] = 2 × 10-13 M。
pH= 12 ~ 13 。
[ OH- ] = 0.05 M。
[ Na+] = 0.05 M。
M
mol
M 莫耳濃度 mol
l
係數比 莫耳數比
V 相同
1 NaOH 1Na
0 . 05 M
[ OH
1OH
0 . 05 M
莫耳濃度比
0 . 05 M
] 0 . 05 M
[H ]
10
14
0 . 05
1 10
5 10
2 10
13
14
2
0 . 2 10
12
M
M pH 12 ~ 13
範例解說
3.硫酸溶液濃度為0.05 M ,則:
10-1 M。
[ H+ ] =
pH= 1 。
[ OH- ] = 10-13 M。
[ SO42- ] = 0.05
M
mol
M。
M 莫耳濃度 mol
l
係數比 莫耳數比
1 H 2 SO 4 2 H
0 . 05 M
1SO 4
0 . 10 M
[ OH
]
14
0 .1
2
0 . 05 M
[ H ] 0 . 10 M 10
10
莫耳濃度比
1
10
10
M pH 1
14
1
10
13
M
範例解說
4. ( B )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。
8.0
8.1
三線
交集
8.4
8 . 1 pH 8 . 4
範例解說
5. ( A ) 25℃,將1×10-8莫耳的氯化氫HCl 氣體,全部溶於1公升
的水中,且體積的變化可以忽略,則此溶液pH=?
(A)pH=6~7 (B) pH=7 (C) pH=8 (D) pH=10
M
mol
l
10
8
10
8
1
M pH 8
不合理
H 2O H
OH
HCl H
Cl
∵水的解離不可忽略:
〔H+〕=10-8+10-7= 0.1×10-7+1×10-7=1.1×10-7 M pH=6~7
6.( C )在同溫時,比較0.1M HCl與0.1M CH3COOH水溶液 的性質,
下列敘述何者錯誤?(A)前者較後者易導電(B)前者的H+濃度
較大 (C)兩者pH值相同 (D)兩者均使藍色石蕊試紙呈紅色。
弱酸(非100%解離)
HCl H
0 . 1M
Cl
0 . 1M
0 . 1M
CH 3 COOH H
0 . 1M
CH 3 COO
0 . 1M
0 . 1M
課程結束
Jim with you
Slide 15
課程名稱:酸鹼的濃度
編授教師:
中興國中 楊秉鈞
莫耳濃度
體積莫耳濃度
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
莫耳
公升
單位:
;符號: M
。(可以 [ ] 符號表示)
(3)公式:
M
分率
溶質莫耳數
部分
溶液公升數
全部
mol
M
mol
l
l
(4)實例討論:
莫耳濃度
1 M HCl
2 M HCl
意義
表示法
每公升溶液
HCl 1 M
每公升溶液
HCl 2 M
1 莫耳 HCl
2 莫耳 HCl
公式整理
公式整理:
原子
個數
( 6 10
看化學式
分子
個數
個
( 6 10
23
23
分子量
)
分子
莫耳數
)
個
n
求莫耳數有三個途徑
分子重(g)
分子量
公克
mol
mol
l
l
g
莫耳濃度
M
M
mol
l
M l mol
l
mol
M
範例解說
濃度均勻
NaCl 58 . 5
1.將250ml、1M的氯化鈉水溶液,倒掉 50ml,則:
剩餘溶液的濃度? 1 M。 (Na=23;Cl= 35.5)
他所倒掉的氯化鈉水溶液中含有 2.925 公克氯化鈉。
M
mol
l
1
n
n 0 . 05 mol 0 . 05 58 . 5 2 . 925 g
0 . 05
8 克。
2.欲配製濃度0.2M的氫氧化鈉水溶液1公升,需稱取氫氧化鈉
(如下)
並描述其配製方法。
(NaOH=40)
M
mol
l
0 .2
n
n 0 . 2 mol 0 . 2 40 8 g
1
秤 NaOH 8 g,先以部分水溶解,再加水至溶液總體積為 1公升。
1 公升刻度線
1 公升刻度線
(非加水1公升)
範例解說
3. ( C )在1 mL的0.1 M 糖水中,有多少個糖分子?
(A) 1.2×1024 (B) 6×1013 (C) 6×1019 (D) 3×1018
M
mol
0 .1
l
n
1 10
3
n 10
4
mol 10
4
6 10
23
6 10 個
19
4.重量百分濃度10%的氫氧化鈉水溶液200g,當溶液體積為500mL時,
其莫耳濃度為何? 1 M。
NaOH
40
200 0 . 1
M
mol
40
0 .5
M
l
0 .5
1M
0 .5
5. ( B )如果將原本12M的濃鹽酸1公升加水稀釋成3公升,則稀釋後的
鹽酸溶液濃度為多少M? (A)6 (B)4 (C)3 (D)2 M。
M
mol
l
M
12 1
3
4M
範例解說
mol M l
6. ( C ) 0.5M的鹽酸80mL與3M的鹽酸20mL均勻混合,試求混合
後的濃度為多少M?(A)1.75M
(B)0.6M (C)1M (D)2M。
分子分母同時有毫升欲換算公升時,可以毫升直接運算
M
mol
0 . 5 80 3 20
80 20
l
100
1M
100
7. ( C )有濃度為3 M的氫氧化鈉溶液10 mL,需加多少mL的水,才可
將其濃度稀釋為1 M?(A) 18 (B) 19 (C) 20 (D) 21。
M
mol
1
l
3 10
10 V
V 20 ml
(假設體積可加成)
8.有一瓶4M的氫氧化鈉溶液10ml,溶液重量為16克,則此溶液所含溶質
的重量百分濃度為? 10 %。(Na=23)
NaOH 40
%
( 4 0 . 01 ) 40
16
100
1 .6
16
100 10 %
範例解說
9. ( C )將濃度2M硫酸一瓶倒去1/3瓶,再用水加滿,又再倒去2/5瓶,
然後再用水加滿,則此溶液最後濃度為何?
(A)0.6M (B)0.27M (C)0.8M (D)0.4M。
設原體積 l 公升
M
mol
原溶質莫耳數
( 2l )
2
3
M
l
l
2l
3
5 4 0 .8 M
5
10. ( D )濃硫酸,密度約為1.85公克/立方公分。(H2SO4=98)
且其重量百分濃度為98%,請問其莫耳濃度約為多少M?
(A) 12.0 (B) 17.5 (C) 15.8 (D) 18.5 M。
假設硫酸溶液有
1 公升
1000 1 . 85
98
100
M
mol
l
M
98
1
18 . 5 M
範例解說
11. ( D )小明取大小略同的等量碳酸鈣固體各加入如表的三支試
管中,均勻混合後,三支試管產生氣體的速率為何?
(A)甲=乙=丙
(B)丙>乙>甲
(C)甲>乙>丙
(D)乙>丙>甲。
試管
試管內的水溶液
甲
水 10m L + 0.1M 鹽 酸 10m L
丙
水 19m L + 2 .0 M 鹽 酸 1m L
HCl H
Cl
1 : 1
乙
水 15m L + 0.8M 鹽 酸 5m L
分子分母同時有毫升欲換算公升時,可以毫升直接運算
CaCO
3
CaCO
M甲
M丙
2 HCl CaCl
3
mol
2H
Ca
0 . 1 10
l
10 10
mol
2 1
l
19 1
2
1
20
H 2 O CO 2
H 2 O CO 2
M
20
2
2
M
[ HCl ] [ H ]
M乙
[ H+ ] 愈大,速率愈快
mol
l
0 .8 5
15 5
乙>丙>甲
4
20
M
水溶液的酸鹼性
室溫下純水的解離 1000 1 55 .56 mol
純水的解離:
18
(1)純水為非電解質,但仍有極少量解離為 氫 離子與 氫氧根 離子
(2)解離個數討論:(室溫 25℃)
1 公升的純水所含有的水莫耳數: 55.56 。其中只有 10-7 莫耳
的水會解離。
H
O
H
OH
解離方程式:
。當 10-7 莫耳水解離,
2
解離出的氫離子有 10-7 莫耳;氫氧根離子有 10-7 莫耳。
H 2O H
1
10
7
H
1
OH
X
10
7
1
1
10
X Y 10
7
mol
Y
7
M
OH
10
7
10
7
M
1
(3)25℃下,純水中的氫離子濃度與氫氧根離子濃度關係:
[ H+ ] = [ OH- ] = 10-7 M 。
水溶液的離子積
水溶液的離子積:
(1)在 25 ℃的任何水溶液中,氫離子濃度與氫氧根濃度乘積為定值。
此定值等於 10-14 M2 。
14
[ H ] [ OH ] 10
(2)任何水溶液中,氫離子濃度與氫氧根濃度有 反比
[H+]
[H ]
關係。
10
14
[ OH
]
倒拋物線
[OH-]
[ OH
]
10
14
[H ]
(3)討論:
在純水中加中性物質,氫離子與氫氧根離子濃度 不變 。
在純水中加酸性物質,氫離子濃度 增加 、氫氧根離子濃度 減少 。
在純水中加鹼性物質,氫離子濃度 減少、氫氧根離子濃度 增加 。
酸鹼定義
酸鹼定義:以氫離子濃度與氫氧根離子濃度的 相對大小 來決定
7
-
[
H
]
10
M
[
OH
] 。
>
(1)酸性:水溶液中的 [
[ OH ]
7
(2)中性:水溶液中的 [ H+] = [ OH-] [ H ] 10 M [ OH ] 。
(3)鹼性:水溶液中的 [ H+] < [ OH-] [ H ] 10 7 M [ OH ] 。
H +]
中性水溶液
鹼性水溶液
[ H ] 10
7
M [ OH
]
[H+]
[OH-]
[ H ] [ OH ] 10
[ H ] 10
7
M [ OH
[H+]
14
酸性水溶液
]
[OH-]
X
2
10
14
[ H ] 10
7
M [ OH
]
[OH-]
[H+]
X
10
14
10
7
酸鹼值 pH value
酸鹼值 pH
10
m
酸鹼值:氫離子濃度的另一種表示法
10
m
(1)符號 pH 。
(2)氫離子濃度轉換成 pH值的方法:
10
n
a=1 10
[
H+
]
科學
記號
n
10
10
a 10
mn
mn
10 1
0
M
pH n
n
10
n
( [ H ] 10
pH
)
M
a≠1
a 10
(3)氫離子濃度轉換成 pH值的程序:
轉換 科學記號
。
判斷類型
紀錄 pH
n
M
n 1 pH n
(逼近法估計到
1 單位內)
[H+]與[OH-]濃度與pH的關係
(4)[ H+ ]與[ OH- ]濃度與 pH 的關係:
14
[ H+ ] 愈大, [ OH- ] 愈小: [ H ] [ OH ] 10
(反比)。
在 25℃時:pH>7 鹼性; pH=7 中性; pH<7 酸性。
pH愈小 酸性愈強, [ H+ ] 愈 大 , [ OH- ] 愈 小 。
pH愈大 鹼性愈強, [ OH- ] 愈 大 , [ H+ ]愈 小 。
0
1 10 pH不見得為整數,可能為 0 或是負值。
[H+]
3
101
1
10
pH值 -1
0
3
10
4
4
[OH-] 10 15 10 14 10 11 10 10
酸
14
鹼 ] [酸性愈強
[H
OH ] 10
性
[H ]
10
5
5
10
9
10
10-7
10
8
7
8
10-7
10-6
10
9
10
10
9
14
10-5
10
10
4
10
14
10-15
14
15
0
101
101
14
中性 [ OH ]
[ OH ]
[H ]
10
pH
[ H 鹼性愈強
] 10
常見物質酸鹼值
pH 5
pH 愈小 愈酸 , [H ] 愈大 , [OH ] 愈小
-
pH 愈大 愈鹼 , [H ] 愈小 , [OH ] 愈大
-
pH [H ] , [OH ]
-
酸與鹼稀釋的pH變化
(1)酸的稀釋過程中,pH之變化:
接近中性
X 不合理
(2)鹼的稀釋過程中,pH之變化:
7
接近中性
X 不合理
溶液酸鹼性檢測
常用酸鹼試劑變色範圍
常用酸鹼試劑變色範圍:
廣用試紙變色表
pH
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10 11 12
13
14
紅 橙黃綠藍靛 紫
愈酸,愈紅
愈紫,愈鹼
廣用試紙
酚酞指示劑
石蕊試紙
在酸中顏色
黃、橙、紅色
無色
紅色
在中性時顏色
綠色
無色
不變色
在鹼中顏色
藍、靛、紫色
紅色
藍色
(媒體:1,2’00”)
酸鹼指示劑變色範圍
酸鹼指示劑變色範圍
(1)石蕊:
當 pH <5 時,呈現紅色;當 pH >8 時,呈現藍色
5~8
當 pH
時,呈現中間顏色。
(2)酚酞:
當 pH <8 時,呈現無色;當 pH >10 時,呈現紅色
當 pH
8~10 時,呈現中間顏色。
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
酸鹼性檢測儀 pH 計
天然酸鹼指示劑
天然酸鹼指示劑:在酸鹼中能呈現不同顏色,可用於檢測
(1)紫甘藍
酸
性
中
性
酸
性
中
性
(2)紅鳳菜
鹼
性
鹼
性
紫甘藍
紅鳳菜
(媒體:1,1’10”)
範例解說
[ H ] 10
1.回答下列問題:
(1)[ H+ ] =0.0000000001M pH= 10
H 10
10
H 10
0
0
0
[ OH
10 ]
-1
1
3
3 10
pH33 pH
3
。
H
M
(4)[ OH- ] =10-5 M pH=
(5)[ H+ ] =3×10-3 M pH=
10
, 酸
M
(3)[ H+ ] =10M pH=
H 10
, 鹼 m性。 n
mn
10 10 10
pH
m
10
mn
10
n
性。
10
M
(2)[ H+ ] =1M pH=
10
10
14
OH
1
10
10
[H ]
14
5
10
9
M
9
。
2~3 ,
2
pH
2 2
pH
10
酸
4
a 10
性。
3
3 10 10
2 pH 4
n
2
M n 1 pH n
範例解說
2.氫氧化鈉溶液濃度為0.05 M ,則:
[ H+ ] = 2 × 10-13 M。
pH= 12 ~ 13 。
[ OH- ] = 0.05 M。
[ Na+] = 0.05 M。
M
mol
M 莫耳濃度 mol
l
係數比 莫耳數比
V 相同
1 NaOH 1Na
0 . 05 M
[ OH
1OH
0 . 05 M
莫耳濃度比
0 . 05 M
] 0 . 05 M
[H ]
10
14
0 . 05
1 10
5 10
2 10
13
14
2
0 . 2 10
12
M
M pH 12 ~ 13
範例解說
3.硫酸溶液濃度為0.05 M ,則:
10-1 M。
[ H+ ] =
pH= 1 。
[ OH- ] = 10-13 M。
[ SO42- ] = 0.05
M
mol
M。
M 莫耳濃度 mol
l
係數比 莫耳數比
1 H 2 SO 4 2 H
0 . 05 M
1SO 4
0 . 10 M
[ OH
]
14
0 .1
2
0 . 05 M
[ H ] 0 . 10 M 10
10
莫耳濃度比
1
10
10
M pH 1
14
1
10
13
M
範例解說
4. ( B )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。
8.0
8.1
三線
交集
8.4
8 . 1 pH 8 . 4
範例解說
5. ( A ) 25℃,將1×10-8莫耳的氯化氫HCl 氣體,全部溶於1公升
的水中,且體積的變化可以忽略,則此溶液pH=?
(A)pH=6~7 (B) pH=7 (C) pH=8 (D) pH=10
M
mol
l
10
8
10
8
1
M pH 8
不合理
H 2O H
OH
HCl H
Cl
∵水的解離不可忽略:
〔H+〕=10-8+10-7= 0.1×10-7+1×10-7=1.1×10-7 M pH=6~7
6.( C )在同溫時,比較0.1M HCl與0.1M CH3COOH水溶液 的性質,
下列敘述何者錯誤?(A)前者較後者易導電(B)前者的H+濃度
較大 (C)兩者pH值相同 (D)兩者均使藍色石蕊試紙呈紅色。
弱酸(非100%解離)
HCl H
0 . 1M
Cl
0 . 1M
0 . 1M
CH 3 COOH H
0 . 1M
CH 3 COO
0 . 1M
0 . 1M
課程結束
Jim with you
Slide 16
課程名稱:酸鹼的濃度
編授教師:
中興國中 楊秉鈞
莫耳濃度
體積莫耳濃度
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
莫耳
公升
單位:
;符號: M
。(可以 [ ] 符號表示)
(3)公式:
M
分率
溶質莫耳數
部分
溶液公升數
全部
mol
M
mol
l
l
(4)實例討論:
莫耳濃度
1 M HCl
2 M HCl
意義
表示法
每公升溶液
HCl 1 M
每公升溶液
HCl 2 M
1 莫耳 HCl
2 莫耳 HCl
公式整理
公式整理:
原子
個數
( 6 10
看化學式
分子
個數
個
( 6 10
23
23
分子量
)
分子
莫耳數
)
個
n
求莫耳數有三個途徑
分子重(g)
分子量
公克
mol
mol
l
l
g
莫耳濃度
M
M
mol
l
M l mol
l
mol
M
範例解說
濃度均勻
NaCl 58 . 5
1.將250ml、1M的氯化鈉水溶液,倒掉 50ml,則:
剩餘溶液的濃度? 1 M。 (Na=23;Cl= 35.5)
他所倒掉的氯化鈉水溶液中含有 2.925 公克氯化鈉。
M
mol
l
1
n
n 0 . 05 mol 0 . 05 58 . 5 2 . 925 g
0 . 05
8 克。
2.欲配製濃度0.2M的氫氧化鈉水溶液1公升,需稱取氫氧化鈉
(如下)
並描述其配製方法。
(NaOH=40)
M
mol
l
0 .2
n
n 0 . 2 mol 0 . 2 40 8 g
1
秤 NaOH 8 g,先以部分水溶解,再加水至溶液總體積為 1公升。
1 公升刻度線
1 公升刻度線
(非加水1公升)
範例解說
3. ( C )在1 mL的0.1 M 糖水中,有多少個糖分子?
(A) 1.2×1024 (B) 6×1013 (C) 6×1019 (D) 3×1018
M
mol
0 .1
l
n
1 10
3
n 10
4
mol 10
4
6 10
23
6 10 個
19
4.重量百分濃度10%的氫氧化鈉水溶液200g,當溶液體積為500mL時,
其莫耳濃度為何? 1 M。
NaOH
40
200 0 . 1
M
mol
40
0 .5
M
l
0 .5
1M
0 .5
5. ( B )如果將原本12M的濃鹽酸1公升加水稀釋成3公升,則稀釋後的
鹽酸溶液濃度為多少M? (A)6 (B)4 (C)3 (D)2 M。
M
mol
l
M
12 1
3
4M
範例解說
mol M l
6. ( C ) 0.5M的鹽酸80mL與3M的鹽酸20mL均勻混合,試求混合
後的濃度為多少M?(A)1.75M
(B)0.6M (C)1M (D)2M。
分子分母同時有毫升欲換算公升時,可以毫升直接運算
M
mol
0 . 5 80 3 20
80 20
l
100
1M
100
7. ( C )有濃度為3 M的氫氧化鈉溶液10 mL,需加多少mL的水,才可
將其濃度稀釋為1 M?(A) 18 (B) 19 (C) 20 (D) 21。
M
mol
1
l
3 10
10 V
V 20 ml
(假設體積可加成)
8.有一瓶4M的氫氧化鈉溶液10ml,溶液重量為16克,則此溶液所含溶質
的重量百分濃度為? 10 %。(Na=23)
NaOH 40
%
( 4 0 . 01 ) 40
16
100
1 .6
16
100 10 %
範例解說
9. ( C )將濃度2M硫酸一瓶倒去1/3瓶,再用水加滿,又再倒去2/5瓶,
然後再用水加滿,則此溶液最後濃度為何?
(A)0.6M (B)0.27M (C)0.8M (D)0.4M。
設原體積 l 公升
M
mol
原溶質莫耳數
( 2l )
2
3
M
l
l
2l
3
5 4 0 .8 M
5
10. ( D )濃硫酸,密度約為1.85公克/立方公分。(H2SO4=98)
且其重量百分濃度為98%,請問其莫耳濃度約為多少M?
(A) 12.0 (B) 17.5 (C) 15.8 (D) 18.5 M。
假設硫酸溶液有
1 公升
1000 1 . 85
98
100
M
mol
l
M
98
1
18 . 5 M
範例解說
11. ( D )小明取大小略同的等量碳酸鈣固體各加入如表的三支試
管中,均勻混合後,三支試管產生氣體的速率為何?
(A)甲=乙=丙
(B)丙>乙>甲
(C)甲>乙>丙
(D)乙>丙>甲。
試管
試管內的水溶液
甲
水 10m L + 0.1M 鹽 酸 10m L
丙
水 19m L + 2 .0 M 鹽 酸 1m L
HCl H
Cl
1 : 1
乙
水 15m L + 0.8M 鹽 酸 5m L
分子分母同時有毫升欲換算公升時,可以毫升直接運算
CaCO
3
CaCO
M甲
M丙
2 HCl CaCl
3
mol
2H
Ca
0 . 1 10
l
10 10
mol
2 1
l
19 1
2
1
20
H 2 O CO 2
H 2 O CO 2
M
20
2
2
M
[ HCl ] [ H ]
M乙
[ H+ ] 愈大,速率愈快
mol
l
0 .8 5
15 5
乙>丙>甲
4
20
M
水溶液的酸鹼性
室溫下純水的解離 1000 1 55 .56 mol
純水的解離:
18
(1)純水為非電解質,但仍有極少量解離為 氫 離子與 氫氧根 離子
(2)解離個數討論:(室溫 25℃)
1 公升的純水所含有的水莫耳數: 55.56 。其中只有 10-7 莫耳
的水會解離。
H
O
H
OH
解離方程式:
。當 10-7 莫耳水解離,
2
解離出的氫離子有 10-7 莫耳;氫氧根離子有 10-7 莫耳。
H 2O H
1
10
7
H
1
OH
X
10
7
1
1
10
X Y 10
7
mol
Y
7
M
OH
10
7
10
7
M
1
(3)25℃下,純水中的氫離子濃度與氫氧根離子濃度關係:
[ H+ ] = [ OH- ] = 10-7 M 。
水溶液的離子積
水溶液的離子積:
(1)在 25 ℃的任何水溶液中,氫離子濃度與氫氧根濃度乘積為定值。
此定值等於 10-14 M2 。
14
[ H ] [ OH ] 10
(2)任何水溶液中,氫離子濃度與氫氧根濃度有 反比
[H+]
[H ]
關係。
10
14
[ OH
]
倒拋物線
[OH-]
[ OH
]
10
14
[H ]
(3)討論:
在純水中加中性物質,氫離子與氫氧根離子濃度 不變 。
在純水中加酸性物質,氫離子濃度 增加 、氫氧根離子濃度 減少 。
在純水中加鹼性物質,氫離子濃度 減少、氫氧根離子濃度 增加 。
酸鹼定義
酸鹼定義:以氫離子濃度與氫氧根離子濃度的 相對大小 來決定
7
-
[
H
]
10
M
[
OH
] 。
>
(1)酸性:水溶液中的 [
[ OH ]
7
(2)中性:水溶液中的 [ H+] = [ OH-] [ H ] 10 M [ OH ] 。
(3)鹼性:水溶液中的 [ H+] < [ OH-] [ H ] 10 7 M [ OH ] 。
H +]
中性水溶液
鹼性水溶液
[ H ] 10
7
M [ OH
]
[H+]
[OH-]
[ H ] [ OH ] 10
[ H ] 10
7
M [ OH
[H+]
14
酸性水溶液
]
[OH-]
X
2
10
14
[ H ] 10
7
M [ OH
]
[OH-]
[H+]
X
10
14
10
7
酸鹼值 pH value
酸鹼值 pH
10
m
酸鹼值:氫離子濃度的另一種表示法
10
m
(1)符號 pH 。
(2)氫離子濃度轉換成 pH值的方法:
10
n
a=1 10
[
H+
]
科學
記號
n
10
10
a 10
mn
mn
10 1
0
M
pH n
n
10
n
( [ H ] 10
pH
)
M
a≠1
a 10
(3)氫離子濃度轉換成 pH值的程序:
轉換 科學記號
。
判斷類型
紀錄 pH
n
M
n 1 pH n
(逼近法估計到
1 單位內)
[H+]與[OH-]濃度與pH的關係
(4)[ H+ ]與[ OH- ]濃度與 pH 的關係:
14
[ H+ ] 愈大, [ OH- ] 愈小: [ H ] [ OH ] 10
(反比)。
在 25℃時:pH>7 鹼性; pH=7 中性; pH<7 酸性。
pH愈小 酸性愈強, [ H+ ] 愈 大 , [ OH- ] 愈 小 。
pH愈大 鹼性愈強, [ OH- ] 愈 大 , [ H+ ]愈 小 。
0
1 10 pH不見得為整數,可能為 0 或是負值。
[H+]
3
101
1
10
pH值 -1
0
3
10
4
4
[OH-] 10 15 10 14 10 11 10 10
酸
14
鹼 ] [酸性愈強
[H
OH ] 10
性
[H ]
10
5
5
10
9
10
10-7
10
8
7
8
10-7
10-6
10
9
10
10
9
14
10-5
10
10
4
10
14
10-15
14
15
0
101
101
14
中性 [ OH ]
[ OH ]
[H ]
10
pH
[ H 鹼性愈強
] 10
常見物質酸鹼值
pH 5
pH 愈小 愈酸 , [H ] 愈大 , [OH ] 愈小
-
pH 愈大 愈鹼 , [H ] 愈小 , [OH ] 愈大
-
pH [H ] , [OH ]
-
酸與鹼稀釋的pH變化
(1)酸的稀釋過程中,pH之變化:
接近中性
X 不合理
(2)鹼的稀釋過程中,pH之變化:
7
接近中性
X 不合理
溶液酸鹼性檢測
常用酸鹼試劑變色範圍
常用酸鹼試劑變色範圍:
廣用試紙變色表
pH
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10 11 12
13
14
紅 橙黃綠藍靛 紫
愈酸,愈紅
愈紫,愈鹼
廣用試紙
酚酞指示劑
石蕊試紙
在酸中顏色
黃、橙、紅色
無色
紅色
在中性時顏色
綠色
無色
不變色
在鹼中顏色
藍、靛、紫色
紅色
藍色
(媒體:1,2’00”)
酸鹼指示劑變色範圍
酸鹼指示劑變色範圍
(1)石蕊:
當 pH <5 時,呈現紅色;當 pH >8 時,呈現藍色
5~8
當 pH
時,呈現中間顏色。
(2)酚酞:
當 pH <8 時,呈現無色;當 pH >10 時,呈現紅色
當 pH
8~10 時,呈現中間顏色。
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
酸鹼性檢測儀 pH 計
天然酸鹼指示劑
天然酸鹼指示劑:在酸鹼中能呈現不同顏色,可用於檢測
(1)紫甘藍
酸
性
中
性
酸
性
中
性
(2)紅鳳菜
鹼
性
鹼
性
紫甘藍
紅鳳菜
(媒體:1,1’10”)
範例解說
[ H ] 10
1.回答下列問題:
(1)[ H+ ] =0.0000000001M pH= 10
H 10
10
H 10
0
0
0
[ OH
10 ]
-1
1
3
3 10
pH33 pH
3
。
H
M
(4)[ OH- ] =10-5 M pH=
(5)[ H+ ] =3×10-3 M pH=
10
, 酸
M
(3)[ H+ ] =10M pH=
H 10
, 鹼 m性。 n
mn
10 10 10
pH
m
10
mn
10
n
性。
10
M
(2)[ H+ ] =1M pH=
10
10
14
OH
1
10
10
[H ]
14
5
10
9
M
9
。
2~3 ,
2
pH
2 2
pH
10
酸
4
a 10
性。
3
3 10 10
2 pH 4
n
2
M n 1 pH n
範例解說
2.氫氧化鈉溶液濃度為0.05 M ,則:
[ H+ ] = 2 × 10-13 M。
pH= 12 ~ 13 。
[ OH- ] = 0.05 M。
[ Na+] = 0.05 M。
M
mol
M 莫耳濃度 mol
l
係數比 莫耳數比
V 相同
1 NaOH 1Na
0 . 05 M
[ OH
1OH
0 . 05 M
莫耳濃度比
0 . 05 M
] 0 . 05 M
[H ]
10
14
0 . 05
1 10
5 10
2 10
13
14
2
0 . 2 10
12
M
M pH 12 ~ 13
範例解說
3.硫酸溶液濃度為0.05 M ,則:
10-1 M。
[ H+ ] =
pH= 1 。
[ OH- ] = 10-13 M。
[ SO42- ] = 0.05
M
mol
M。
M 莫耳濃度 mol
l
係數比 莫耳數比
1 H 2 SO 4 2 H
0 . 05 M
1SO 4
0 . 10 M
[ OH
]
14
0 .1
2
0 . 05 M
[ H ] 0 . 10 M 10
10
莫耳濃度比
1
10
10
M pH 1
14
1
10
13
M
範例解說
4. ( B )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。
8.0
8.1
三線
交集
8.4
8 . 1 pH 8 . 4
範例解說
5. ( A ) 25℃,將1×10-8莫耳的氯化氫HCl 氣體,全部溶於1公升
的水中,且體積的變化可以忽略,則此溶液pH=?
(A)pH=6~7 (B) pH=7 (C) pH=8 (D) pH=10
M
mol
l
10
8
10
8
1
M pH 8
不合理
H 2O H
OH
HCl H
Cl
∵水的解離不可忽略:
〔H+〕=10-8+10-7= 0.1×10-7+1×10-7=1.1×10-7 M pH=6~7
6.( C )在同溫時,比較0.1M HCl與0.1M CH3COOH水溶液 的性質,
下列敘述何者錯誤?(A)前者較後者易導電(B)前者的H+濃度
較大 (C)兩者pH值相同 (D)兩者均使藍色石蕊試紙呈紅色。
弱酸(非100%解離)
HCl H
0 . 1M
Cl
0 . 1M
0 . 1M
CH 3 COOH H
0 . 1M
CH 3 COO
0 . 1M
0 . 1M
課程結束
Jim with you
Slide 17
課程名稱:酸鹼的濃度
編授教師:
中興國中 楊秉鈞
莫耳濃度
體積莫耳濃度
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
莫耳
公升
單位:
;符號: M
。(可以 [ ] 符號表示)
(3)公式:
M
分率
溶質莫耳數
部分
溶液公升數
全部
mol
M
mol
l
l
(4)實例討論:
莫耳濃度
1 M HCl
2 M HCl
意義
表示法
每公升溶液
HCl 1 M
每公升溶液
HCl 2 M
1 莫耳 HCl
2 莫耳 HCl
公式整理
公式整理:
原子
個數
( 6 10
看化學式
分子
個數
個
( 6 10
23
23
分子量
)
分子
莫耳數
)
個
n
求莫耳數有三個途徑
分子重(g)
分子量
公克
mol
mol
l
l
g
莫耳濃度
M
M
mol
l
M l mol
l
mol
M
範例解說
濃度均勻
NaCl 58 . 5
1.將250ml、1M的氯化鈉水溶液,倒掉 50ml,則:
剩餘溶液的濃度? 1 M。 (Na=23;Cl= 35.5)
他所倒掉的氯化鈉水溶液中含有 2.925 公克氯化鈉。
M
mol
l
1
n
n 0 . 05 mol 0 . 05 58 . 5 2 . 925 g
0 . 05
8 克。
2.欲配製濃度0.2M的氫氧化鈉水溶液1公升,需稱取氫氧化鈉
(如下)
並描述其配製方法。
(NaOH=40)
M
mol
l
0 .2
n
n 0 . 2 mol 0 . 2 40 8 g
1
秤 NaOH 8 g,先以部分水溶解,再加水至溶液總體積為 1公升。
1 公升刻度線
1 公升刻度線
(非加水1公升)
範例解說
3. ( C )在1 mL的0.1 M 糖水中,有多少個糖分子?
(A) 1.2×1024 (B) 6×1013 (C) 6×1019 (D) 3×1018
M
mol
0 .1
l
n
1 10
3
n 10
4
mol 10
4
6 10
23
6 10 個
19
4.重量百分濃度10%的氫氧化鈉水溶液200g,當溶液體積為500mL時,
其莫耳濃度為何? 1 M。
NaOH
40
200 0 . 1
M
mol
40
0 .5
M
l
0 .5
1M
0 .5
5. ( B )如果將原本12M的濃鹽酸1公升加水稀釋成3公升,則稀釋後的
鹽酸溶液濃度為多少M? (A)6 (B)4 (C)3 (D)2 M。
M
mol
l
M
12 1
3
4M
範例解說
mol M l
6. ( C ) 0.5M的鹽酸80mL與3M的鹽酸20mL均勻混合,試求混合
後的濃度為多少M?(A)1.75M
(B)0.6M (C)1M (D)2M。
分子分母同時有毫升欲換算公升時,可以毫升直接運算
M
mol
0 . 5 80 3 20
80 20
l
100
1M
100
7. ( C )有濃度為3 M的氫氧化鈉溶液10 mL,需加多少mL的水,才可
將其濃度稀釋為1 M?(A) 18 (B) 19 (C) 20 (D) 21。
M
mol
1
l
3 10
10 V
V 20 ml
(假設體積可加成)
8.有一瓶4M的氫氧化鈉溶液10ml,溶液重量為16克,則此溶液所含溶質
的重量百分濃度為? 10 %。(Na=23)
NaOH 40
%
( 4 0 . 01 ) 40
16
100
1 .6
16
100 10 %
範例解說
9. ( C )將濃度2M硫酸一瓶倒去1/3瓶,再用水加滿,又再倒去2/5瓶,
然後再用水加滿,則此溶液最後濃度為何?
(A)0.6M (B)0.27M (C)0.8M (D)0.4M。
設原體積 l 公升
M
mol
原溶質莫耳數
( 2l )
2
3
M
l
l
2l
3
5 4 0 .8 M
5
10. ( D )濃硫酸,密度約為1.85公克/立方公分。(H2SO4=98)
且其重量百分濃度為98%,請問其莫耳濃度約為多少M?
(A) 12.0 (B) 17.5 (C) 15.8 (D) 18.5 M。
假設硫酸溶液有
1 公升
1000 1 . 85
98
100
M
mol
l
M
98
1
18 . 5 M
範例解說
11. ( D )小明取大小略同的等量碳酸鈣固體各加入如表的三支試
管中,均勻混合後,三支試管產生氣體的速率為何?
(A)甲=乙=丙
(B)丙>乙>甲
(C)甲>乙>丙
(D)乙>丙>甲。
試管
試管內的水溶液
甲
水 10m L + 0.1M 鹽 酸 10m L
丙
水 19m L + 2 .0 M 鹽 酸 1m L
HCl H
Cl
1 : 1
乙
水 15m L + 0.8M 鹽 酸 5m L
分子分母同時有毫升欲換算公升時,可以毫升直接運算
CaCO
3
CaCO
M甲
M丙
2 HCl CaCl
3
mol
2H
Ca
0 . 1 10
l
10 10
mol
2 1
l
19 1
2
1
20
H 2 O CO 2
H 2 O CO 2
M
20
2
2
M
[ HCl ] [ H ]
M乙
[ H+ ] 愈大,速率愈快
mol
l
0 .8 5
15 5
乙>丙>甲
4
20
M
水溶液的酸鹼性
室溫下純水的解離 1000 1 55 .56 mol
純水的解離:
18
(1)純水為非電解質,但仍有極少量解離為 氫 離子與 氫氧根 離子
(2)解離個數討論:(室溫 25℃)
1 公升的純水所含有的水莫耳數: 55.56 。其中只有 10-7 莫耳
的水會解離。
H
O
H
OH
解離方程式:
。當 10-7 莫耳水解離,
2
解離出的氫離子有 10-7 莫耳;氫氧根離子有 10-7 莫耳。
H 2O H
1
10
7
H
1
OH
X
10
7
1
1
10
X Y 10
7
mol
Y
7
M
OH
10
7
10
7
M
1
(3)25℃下,純水中的氫離子濃度與氫氧根離子濃度關係:
[ H+ ] = [ OH- ] = 10-7 M 。
水溶液的離子積
水溶液的離子積:
(1)在 25 ℃的任何水溶液中,氫離子濃度與氫氧根濃度乘積為定值。
此定值等於 10-14 M2 。
14
[ H ] [ OH ] 10
(2)任何水溶液中,氫離子濃度與氫氧根濃度有 反比
[H+]
[H ]
關係。
10
14
[ OH
]
倒拋物線
[OH-]
[ OH
]
10
14
[H ]
(3)討論:
在純水中加中性物質,氫離子與氫氧根離子濃度 不變 。
在純水中加酸性物質,氫離子濃度 增加 、氫氧根離子濃度 減少 。
在純水中加鹼性物質,氫離子濃度 減少、氫氧根離子濃度 增加 。
酸鹼定義
酸鹼定義:以氫離子濃度與氫氧根離子濃度的 相對大小 來決定
7
-
[
H
]
10
M
[
OH
] 。
>
(1)酸性:水溶液中的 [
[ OH ]
7
(2)中性:水溶液中的 [ H+] = [ OH-] [ H ] 10 M [ OH ] 。
(3)鹼性:水溶液中的 [ H+] < [ OH-] [ H ] 10 7 M [ OH ] 。
H +]
中性水溶液
鹼性水溶液
[ H ] 10
7
M [ OH
]
[H+]
[OH-]
[ H ] [ OH ] 10
[ H ] 10
7
M [ OH
[H+]
14
酸性水溶液
]
[OH-]
X
2
10
14
[ H ] 10
7
M [ OH
]
[OH-]
[H+]
X
10
14
10
7
酸鹼值 pH value
酸鹼值 pH
10
m
酸鹼值:氫離子濃度的另一種表示法
10
m
(1)符號 pH 。
(2)氫離子濃度轉換成 pH值的方法:
10
n
a=1 10
[
H+
]
科學
記號
n
10
10
a 10
mn
mn
10 1
0
M
pH n
n
10
n
( [ H ] 10
pH
)
M
a≠1
a 10
(3)氫離子濃度轉換成 pH值的程序:
轉換 科學記號
。
判斷類型
紀錄 pH
n
M
n 1 pH n
(逼近法估計到
1 單位內)
[H+]與[OH-]濃度與pH的關係
(4)[ H+ ]與[ OH- ]濃度與 pH 的關係:
14
[ H+ ] 愈大, [ OH- ] 愈小: [ H ] [ OH ] 10
(反比)。
在 25℃時:pH>7 鹼性; pH=7 中性; pH<7 酸性。
pH愈小 酸性愈強, [ H+ ] 愈 大 , [ OH- ] 愈 小 。
pH愈大 鹼性愈強, [ OH- ] 愈 大 , [ H+ ]愈 小 。
0
1 10 pH不見得為整數,可能為 0 或是負值。
[H+]
3
101
1
10
pH值 -1
0
3
10
4
4
[OH-] 10 15 10 14 10 11 10 10
酸
14
鹼 ] [酸性愈強
[H
OH ] 10
性
[H ]
10
5
5
10
9
10
10-7
10
8
7
8
10-7
10-6
10
9
10
10
9
14
10-5
10
10
4
10
14
10-15
14
15
0
101
101
14
中性 [ OH ]
[ OH ]
[H ]
10
pH
[ H 鹼性愈強
] 10
常見物質酸鹼值
pH 5
pH 愈小 愈酸 , [H ] 愈大 , [OH ] 愈小
-
pH 愈大 愈鹼 , [H ] 愈小 , [OH ] 愈大
-
pH [H ] , [OH ]
-
酸與鹼稀釋的pH變化
(1)酸的稀釋過程中,pH之變化:
接近中性
X 不合理
(2)鹼的稀釋過程中,pH之變化:
7
接近中性
X 不合理
溶液酸鹼性檢測
常用酸鹼試劑變色範圍
常用酸鹼試劑變色範圍:
廣用試紙變色表
pH
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10 11 12
13
14
紅 橙黃綠藍靛 紫
愈酸,愈紅
愈紫,愈鹼
廣用試紙
酚酞指示劑
石蕊試紙
在酸中顏色
黃、橙、紅色
無色
紅色
在中性時顏色
綠色
無色
不變色
在鹼中顏色
藍、靛、紫色
紅色
藍色
(媒體:1,2’00”)
酸鹼指示劑變色範圍
酸鹼指示劑變色範圍
(1)石蕊:
當 pH <5 時,呈現紅色;當 pH >8 時,呈現藍色
5~8
當 pH
時,呈現中間顏色。
(2)酚酞:
當 pH <8 時,呈現無色;當 pH >10 時,呈現紅色
當 pH
8~10 時,呈現中間顏色。
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
酸鹼性檢測儀 pH 計
天然酸鹼指示劑
天然酸鹼指示劑:在酸鹼中能呈現不同顏色,可用於檢測
(1)紫甘藍
酸
性
中
性
酸
性
中
性
(2)紅鳳菜
鹼
性
鹼
性
紫甘藍
紅鳳菜
(媒體:1,1’10”)
範例解說
[ H ] 10
1.回答下列問題:
(1)[ H+ ] =0.0000000001M pH= 10
H 10
10
H 10
0
0
0
[ OH
10 ]
-1
1
3
3 10
pH33 pH
3
。
H
M
(4)[ OH- ] =10-5 M pH=
(5)[ H+ ] =3×10-3 M pH=
10
, 酸
M
(3)[ H+ ] =10M pH=
H 10
, 鹼 m性。 n
mn
10 10 10
pH
m
10
mn
10
n
性。
10
M
(2)[ H+ ] =1M pH=
10
10
14
OH
1
10
10
[H ]
14
5
10
9
M
9
。
2~3 ,
2
pH
2 2
pH
10
酸
4
a 10
性。
3
3 10 10
2 pH 4
n
2
M n 1 pH n
範例解說
2.氫氧化鈉溶液濃度為0.05 M ,則:
[ H+ ] = 2 × 10-13 M。
pH= 12 ~ 13 。
[ OH- ] = 0.05 M。
[ Na+] = 0.05 M。
M
mol
M 莫耳濃度 mol
l
係數比 莫耳數比
V 相同
1 NaOH 1Na
0 . 05 M
[ OH
1OH
0 . 05 M
莫耳濃度比
0 . 05 M
] 0 . 05 M
[H ]
10
14
0 . 05
1 10
5 10
2 10
13
14
2
0 . 2 10
12
M
M pH 12 ~ 13
範例解說
3.硫酸溶液濃度為0.05 M ,則:
10-1 M。
[ H+ ] =
pH= 1 。
[ OH- ] = 10-13 M。
[ SO42- ] = 0.05
M
mol
M。
M 莫耳濃度 mol
l
係數比 莫耳數比
1 H 2 SO 4 2 H
0 . 05 M
1SO 4
0 . 10 M
[ OH
]
14
0 .1
2
0 . 05 M
[ H ] 0 . 10 M 10
10
莫耳濃度比
1
10
10
M pH 1
14
1
10
13
M
範例解說
4. ( B )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。
8.0
8.1
三線
交集
8.4
8 . 1 pH 8 . 4
範例解說
5. ( A ) 25℃,將1×10-8莫耳的氯化氫HCl 氣體,全部溶於1公升
的水中,且體積的變化可以忽略,則此溶液pH=?
(A)pH=6~7 (B) pH=7 (C) pH=8 (D) pH=10
M
mol
l
10
8
10
8
1
M pH 8
不合理
H 2O H
OH
HCl H
Cl
∵水的解離不可忽略:
〔H+〕=10-8+10-7= 0.1×10-7+1×10-7=1.1×10-7 M pH=6~7
6.( C )在同溫時,比較0.1M HCl與0.1M CH3COOH水溶液 的性質,
下列敘述何者錯誤?(A)前者較後者易導電(B)前者的H+濃度
較大 (C)兩者pH值相同 (D)兩者均使藍色石蕊試紙呈紅色。
弱酸(非100%解離)
HCl H
0 . 1M
Cl
0 . 1M
0 . 1M
CH 3 COOH H
0 . 1M
CH 3 COO
0 . 1M
0 . 1M
課程結束
Jim with you
Slide 18
課程名稱:酸鹼的濃度
編授教師:
中興國中 楊秉鈞
莫耳濃度
體積莫耳濃度
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
莫耳
公升
單位:
;符號: M
。(可以 [ ] 符號表示)
(3)公式:
M
分率
溶質莫耳數
部分
溶液公升數
全部
mol
M
mol
l
l
(4)實例討論:
莫耳濃度
1 M HCl
2 M HCl
意義
表示法
每公升溶液
HCl 1 M
每公升溶液
HCl 2 M
1 莫耳 HCl
2 莫耳 HCl
公式整理
公式整理:
原子
個數
( 6 10
看化學式
分子
個數
個
( 6 10
23
23
分子量
)
分子
莫耳數
)
個
n
求莫耳數有三個途徑
分子重(g)
分子量
公克
mol
mol
l
l
g
莫耳濃度
M
M
mol
l
M l mol
l
mol
M
範例解說
濃度均勻
NaCl 58 . 5
1.將250ml、1M的氯化鈉水溶液,倒掉 50ml,則:
剩餘溶液的濃度? 1 M。 (Na=23;Cl= 35.5)
他所倒掉的氯化鈉水溶液中含有 2.925 公克氯化鈉。
M
mol
l
1
n
n 0 . 05 mol 0 . 05 58 . 5 2 . 925 g
0 . 05
8 克。
2.欲配製濃度0.2M的氫氧化鈉水溶液1公升,需稱取氫氧化鈉
(如下)
並描述其配製方法。
(NaOH=40)
M
mol
l
0 .2
n
n 0 . 2 mol 0 . 2 40 8 g
1
秤 NaOH 8 g,先以部分水溶解,再加水至溶液總體積為 1公升。
1 公升刻度線
1 公升刻度線
(非加水1公升)
範例解說
3. ( C )在1 mL的0.1 M 糖水中,有多少個糖分子?
(A) 1.2×1024 (B) 6×1013 (C) 6×1019 (D) 3×1018
M
mol
0 .1
l
n
1 10
3
n 10
4
mol 10
4
6 10
23
6 10 個
19
4.重量百分濃度10%的氫氧化鈉水溶液200g,當溶液體積為500mL時,
其莫耳濃度為何? 1 M。
NaOH
40
200 0 . 1
M
mol
40
0 .5
M
l
0 .5
1M
0 .5
5. ( B )如果將原本12M的濃鹽酸1公升加水稀釋成3公升,則稀釋後的
鹽酸溶液濃度為多少M? (A)6 (B)4 (C)3 (D)2 M。
M
mol
l
M
12 1
3
4M
範例解說
mol M l
6. ( C ) 0.5M的鹽酸80mL與3M的鹽酸20mL均勻混合,試求混合
後的濃度為多少M?(A)1.75M
(B)0.6M (C)1M (D)2M。
分子分母同時有毫升欲換算公升時,可以毫升直接運算
M
mol
0 . 5 80 3 20
80 20
l
100
1M
100
7. ( C )有濃度為3 M的氫氧化鈉溶液10 mL,需加多少mL的水,才可
將其濃度稀釋為1 M?(A) 18 (B) 19 (C) 20 (D) 21。
M
mol
1
l
3 10
10 V
V 20 ml
(假設體積可加成)
8.有一瓶4M的氫氧化鈉溶液10ml,溶液重量為16克,則此溶液所含溶質
的重量百分濃度為? 10 %。(Na=23)
NaOH 40
%
( 4 0 . 01 ) 40
16
100
1 .6
16
100 10 %
範例解說
9. ( C )將濃度2M硫酸一瓶倒去1/3瓶,再用水加滿,又再倒去2/5瓶,
然後再用水加滿,則此溶液最後濃度為何?
(A)0.6M (B)0.27M (C)0.8M (D)0.4M。
設原體積 l 公升
M
mol
原溶質莫耳數
( 2l )
2
3
M
l
l
2l
3
5 4 0 .8 M
5
10. ( D )濃硫酸,密度約為1.85公克/立方公分。(H2SO4=98)
且其重量百分濃度為98%,請問其莫耳濃度約為多少M?
(A) 12.0 (B) 17.5 (C) 15.8 (D) 18.5 M。
假設硫酸溶液有
1 公升
1000 1 . 85
98
100
M
mol
l
M
98
1
18 . 5 M
範例解說
11. ( D )小明取大小略同的等量碳酸鈣固體各加入如表的三支試
管中,均勻混合後,三支試管產生氣體的速率為何?
(A)甲=乙=丙
(B)丙>乙>甲
(C)甲>乙>丙
(D)乙>丙>甲。
試管
試管內的水溶液
甲
水 10m L + 0.1M 鹽 酸 10m L
丙
水 19m L + 2 .0 M 鹽 酸 1m L
HCl H
Cl
1 : 1
乙
水 15m L + 0.8M 鹽 酸 5m L
分子分母同時有毫升欲換算公升時,可以毫升直接運算
CaCO
3
CaCO
M甲
M丙
2 HCl CaCl
3
mol
2H
Ca
0 . 1 10
l
10 10
mol
2 1
l
19 1
2
1
20
H 2 O CO 2
H 2 O CO 2
M
20
2
2
M
[ HCl ] [ H ]
M乙
[ H+ ] 愈大,速率愈快
mol
l
0 .8 5
15 5
乙>丙>甲
4
20
M
水溶液的酸鹼性
室溫下純水的解離 1000 1 55 .56 mol
純水的解離:
18
(1)純水為非電解質,但仍有極少量解離為 氫 離子與 氫氧根 離子
(2)解離個數討論:(室溫 25℃)
1 公升的純水所含有的水莫耳數: 55.56 。其中只有 10-7 莫耳
的水會解離。
H
O
H
OH
解離方程式:
。當 10-7 莫耳水解離,
2
解離出的氫離子有 10-7 莫耳;氫氧根離子有 10-7 莫耳。
H 2O H
1
10
7
H
1
OH
X
10
7
1
1
10
X Y 10
7
mol
Y
7
M
OH
10
7
10
7
M
1
(3)25℃下,純水中的氫離子濃度與氫氧根離子濃度關係:
[ H+ ] = [ OH- ] = 10-7 M 。
水溶液的離子積
水溶液的離子積:
(1)在 25 ℃的任何水溶液中,氫離子濃度與氫氧根濃度乘積為定值。
此定值等於 10-14 M2 。
14
[ H ] [ OH ] 10
(2)任何水溶液中,氫離子濃度與氫氧根濃度有 反比
[H+]
[H ]
關係。
10
14
[ OH
]
倒拋物線
[OH-]
[ OH
]
10
14
[H ]
(3)討論:
在純水中加中性物質,氫離子與氫氧根離子濃度 不變 。
在純水中加酸性物質,氫離子濃度 增加 、氫氧根離子濃度 減少 。
在純水中加鹼性物質,氫離子濃度 減少、氫氧根離子濃度 增加 。
酸鹼定義
酸鹼定義:以氫離子濃度與氫氧根離子濃度的 相對大小 來決定
7
-
[
H
]
10
M
[
OH
] 。
>
(1)酸性:水溶液中的 [
[ OH ]
7
(2)中性:水溶液中的 [ H+] = [ OH-] [ H ] 10 M [ OH ] 。
(3)鹼性:水溶液中的 [ H+] < [ OH-] [ H ] 10 7 M [ OH ] 。
H +]
中性水溶液
鹼性水溶液
[ H ] 10
7
M [ OH
]
[H+]
[OH-]
[ H ] [ OH ] 10
[ H ] 10
7
M [ OH
[H+]
14
酸性水溶液
]
[OH-]
X
2
10
14
[ H ] 10
7
M [ OH
]
[OH-]
[H+]
X
10
14
10
7
酸鹼值 pH value
酸鹼值 pH
10
m
酸鹼值:氫離子濃度的另一種表示法
10
m
(1)符號 pH 。
(2)氫離子濃度轉換成 pH值的方法:
10
n
a=1 10
[
H+
]
科學
記號
n
10
10
a 10
mn
mn
10 1
0
M
pH n
n
10
n
( [ H ] 10
pH
)
M
a≠1
a 10
(3)氫離子濃度轉換成 pH值的程序:
轉換 科學記號
。
判斷類型
紀錄 pH
n
M
n 1 pH n
(逼近法估計到
1 單位內)
[H+]與[OH-]濃度與pH的關係
(4)[ H+ ]與[ OH- ]濃度與 pH 的關係:
14
[ H+ ] 愈大, [ OH- ] 愈小: [ H ] [ OH ] 10
(反比)。
在 25℃時:pH>7 鹼性; pH=7 中性; pH<7 酸性。
pH愈小 酸性愈強, [ H+ ] 愈 大 , [ OH- ] 愈 小 。
pH愈大 鹼性愈強, [ OH- ] 愈 大 , [ H+ ]愈 小 。
0
1 10 pH不見得為整數,可能為 0 或是負值。
[H+]
3
101
1
10
pH值 -1
0
3
10
4
4
[OH-] 10 15 10 14 10 11 10 10
酸
14
鹼 ] [酸性愈強
[H
OH ] 10
性
[H ]
10
5
5
10
9
10
10-7
10
8
7
8
10-7
10-6
10
9
10
10
9
14
10-5
10
10
4
10
14
10-15
14
15
0
101
101
14
中性 [ OH ]
[ OH ]
[H ]
10
pH
[ H 鹼性愈強
] 10
常見物質酸鹼值
pH 5
pH 愈小 愈酸 , [H ] 愈大 , [OH ] 愈小
-
pH 愈大 愈鹼 , [H ] 愈小 , [OH ] 愈大
-
pH [H ] , [OH ]
-
酸與鹼稀釋的pH變化
(1)酸的稀釋過程中,pH之變化:
接近中性
X 不合理
(2)鹼的稀釋過程中,pH之變化:
7
接近中性
X 不合理
溶液酸鹼性檢測
常用酸鹼試劑變色範圍
常用酸鹼試劑變色範圍:
廣用試紙變色表
pH
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10 11 12
13
14
紅 橙黃綠藍靛 紫
愈酸,愈紅
愈紫,愈鹼
廣用試紙
酚酞指示劑
石蕊試紙
在酸中顏色
黃、橙、紅色
無色
紅色
在中性時顏色
綠色
無色
不變色
在鹼中顏色
藍、靛、紫色
紅色
藍色
(媒體:1,2’00”)
酸鹼指示劑變色範圍
酸鹼指示劑變色範圍
(1)石蕊:
當 pH <5 時,呈現紅色;當 pH >8 時,呈現藍色
5~8
當 pH
時,呈現中間顏色。
(2)酚酞:
當 pH <8 時,呈現無色;當 pH >10 時,呈現紅色
當 pH
8~10 時,呈現中間顏色。
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
酸鹼性檢測儀 pH 計
天然酸鹼指示劑
天然酸鹼指示劑:在酸鹼中能呈現不同顏色,可用於檢測
(1)紫甘藍
酸
性
中
性
酸
性
中
性
(2)紅鳳菜
鹼
性
鹼
性
紫甘藍
紅鳳菜
(媒體:1,1’10”)
範例解說
[ H ] 10
1.回答下列問題:
(1)[ H+ ] =0.0000000001M pH= 10
H 10
10
H 10
0
0
0
[ OH
10 ]
-1
1
3
3 10
pH33 pH
3
。
H
M
(4)[ OH- ] =10-5 M pH=
(5)[ H+ ] =3×10-3 M pH=
10
, 酸
M
(3)[ H+ ] =10M pH=
H 10
, 鹼 m性。 n
mn
10 10 10
pH
m
10
mn
10
n
性。
10
M
(2)[ H+ ] =1M pH=
10
10
14
OH
1
10
10
[H ]
14
5
10
9
M
9
。
2~3 ,
2
pH
2 2
pH
10
酸
4
a 10
性。
3
3 10 10
2 pH 4
n
2
M n 1 pH n
範例解說
2.氫氧化鈉溶液濃度為0.05 M ,則:
[ H+ ] = 2 × 10-13 M。
pH= 12 ~ 13 。
[ OH- ] = 0.05 M。
[ Na+] = 0.05 M。
M
mol
M 莫耳濃度 mol
l
係數比 莫耳數比
V 相同
1 NaOH 1Na
0 . 05 M
[ OH
1OH
0 . 05 M
莫耳濃度比
0 . 05 M
] 0 . 05 M
[H ]
10
14
0 . 05
1 10
5 10
2 10
13
14
2
0 . 2 10
12
M
M pH 12 ~ 13
範例解說
3.硫酸溶液濃度為0.05 M ,則:
10-1 M。
[ H+ ] =
pH= 1 。
[ OH- ] = 10-13 M。
[ SO42- ] = 0.05
M
mol
M。
M 莫耳濃度 mol
l
係數比 莫耳數比
1 H 2 SO 4 2 H
0 . 05 M
1SO 4
0 . 10 M
[ OH
]
14
0 .1
2
0 . 05 M
[ H ] 0 . 10 M 10
10
莫耳濃度比
1
10
10
M pH 1
14
1
10
13
M
範例解說
4. ( B )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。
8.0
8.1
三線
交集
8.4
8 . 1 pH 8 . 4
範例解說
5. ( A ) 25℃,將1×10-8莫耳的氯化氫HCl 氣體,全部溶於1公升
的水中,且體積的變化可以忽略,則此溶液pH=?
(A)pH=6~7 (B) pH=7 (C) pH=8 (D) pH=10
M
mol
l
10
8
10
8
1
M pH 8
不合理
H 2O H
OH
HCl H
Cl
∵水的解離不可忽略:
〔H+〕=10-8+10-7= 0.1×10-7+1×10-7=1.1×10-7 M pH=6~7
6.( C )在同溫時,比較0.1M HCl與0.1M CH3COOH水溶液 的性質,
下列敘述何者錯誤?(A)前者較後者易導電(B)前者的H+濃度
較大 (C)兩者pH值相同 (D)兩者均使藍色石蕊試紙呈紅色。
弱酸(非100%解離)
HCl H
0 . 1M
Cl
0 . 1M
0 . 1M
CH 3 COOH H
0 . 1M
CH 3 COO
0 . 1M
0 . 1M
課程結束
Jim with you
Slide 19
課程名稱:酸鹼的濃度
編授教師:
中興國中 楊秉鈞
莫耳濃度
體積莫耳濃度
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
莫耳
公升
單位:
;符號: M
。(可以 [ ] 符號表示)
(3)公式:
M
分率
溶質莫耳數
部分
溶液公升數
全部
mol
M
mol
l
l
(4)實例討論:
莫耳濃度
1 M HCl
2 M HCl
意義
表示法
每公升溶液
HCl 1 M
每公升溶液
HCl 2 M
1 莫耳 HCl
2 莫耳 HCl
公式整理
公式整理:
原子
個數
( 6 10
看化學式
分子
個數
個
( 6 10
23
23
分子量
)
分子
莫耳數
)
個
n
求莫耳數有三個途徑
分子重(g)
分子量
公克
mol
mol
l
l
g
莫耳濃度
M
M
mol
l
M l mol
l
mol
M
範例解說
濃度均勻
NaCl 58 . 5
1.將250ml、1M的氯化鈉水溶液,倒掉 50ml,則:
剩餘溶液的濃度? 1 M。 (Na=23;Cl= 35.5)
他所倒掉的氯化鈉水溶液中含有 2.925 公克氯化鈉。
M
mol
l
1
n
n 0 . 05 mol 0 . 05 58 . 5 2 . 925 g
0 . 05
8 克。
2.欲配製濃度0.2M的氫氧化鈉水溶液1公升,需稱取氫氧化鈉
(如下)
並描述其配製方法。
(NaOH=40)
M
mol
l
0 .2
n
n 0 . 2 mol 0 . 2 40 8 g
1
秤 NaOH 8 g,先以部分水溶解,再加水至溶液總體積為 1公升。
1 公升刻度線
1 公升刻度線
(非加水1公升)
範例解說
3. ( C )在1 mL的0.1 M 糖水中,有多少個糖分子?
(A) 1.2×1024 (B) 6×1013 (C) 6×1019 (D) 3×1018
M
mol
0 .1
l
n
1 10
3
n 10
4
mol 10
4
6 10
23
6 10 個
19
4.重量百分濃度10%的氫氧化鈉水溶液200g,當溶液體積為500mL時,
其莫耳濃度為何? 1 M。
NaOH
40
200 0 . 1
M
mol
40
0 .5
M
l
0 .5
1M
0 .5
5. ( B )如果將原本12M的濃鹽酸1公升加水稀釋成3公升,則稀釋後的
鹽酸溶液濃度為多少M? (A)6 (B)4 (C)3 (D)2 M。
M
mol
l
M
12 1
3
4M
範例解說
mol M l
6. ( C ) 0.5M的鹽酸80mL與3M的鹽酸20mL均勻混合,試求混合
後的濃度為多少M?(A)1.75M
(B)0.6M (C)1M (D)2M。
分子分母同時有毫升欲換算公升時,可以毫升直接運算
M
mol
0 . 5 80 3 20
80 20
l
100
1M
100
7. ( C )有濃度為3 M的氫氧化鈉溶液10 mL,需加多少mL的水,才可
將其濃度稀釋為1 M?(A) 18 (B) 19 (C) 20 (D) 21。
M
mol
1
l
3 10
10 V
V 20 ml
(假設體積可加成)
8.有一瓶4M的氫氧化鈉溶液10ml,溶液重量為16克,則此溶液所含溶質
的重量百分濃度為? 10 %。(Na=23)
NaOH 40
%
( 4 0 . 01 ) 40
16
100
1 .6
16
100 10 %
範例解說
9. ( C )將濃度2M硫酸一瓶倒去1/3瓶,再用水加滿,又再倒去2/5瓶,
然後再用水加滿,則此溶液最後濃度為何?
(A)0.6M (B)0.27M (C)0.8M (D)0.4M。
設原體積 l 公升
M
mol
原溶質莫耳數
( 2l )
2
3
M
l
l
2l
3
5 4 0 .8 M
5
10. ( D )濃硫酸,密度約為1.85公克/立方公分。(H2SO4=98)
且其重量百分濃度為98%,請問其莫耳濃度約為多少M?
(A) 12.0 (B) 17.5 (C) 15.8 (D) 18.5 M。
假設硫酸溶液有
1 公升
1000 1 . 85
98
100
M
mol
l
M
98
1
18 . 5 M
範例解說
11. ( D )小明取大小略同的等量碳酸鈣固體各加入如表的三支試
管中,均勻混合後,三支試管產生氣體的速率為何?
(A)甲=乙=丙
(B)丙>乙>甲
(C)甲>乙>丙
(D)乙>丙>甲。
試管
試管內的水溶液
甲
水 10m L + 0.1M 鹽 酸 10m L
丙
水 19m L + 2 .0 M 鹽 酸 1m L
HCl H
Cl
1 : 1
乙
水 15m L + 0.8M 鹽 酸 5m L
分子分母同時有毫升欲換算公升時,可以毫升直接運算
CaCO
3
CaCO
M甲
M丙
2 HCl CaCl
3
mol
2H
Ca
0 . 1 10
l
10 10
mol
2 1
l
19 1
2
1
20
H 2 O CO 2
H 2 O CO 2
M
20
2
2
M
[ HCl ] [ H ]
M乙
[ H+ ] 愈大,速率愈快
mol
l
0 .8 5
15 5
乙>丙>甲
4
20
M
水溶液的酸鹼性
室溫下純水的解離 1000 1 55 .56 mol
純水的解離:
18
(1)純水為非電解質,但仍有極少量解離為 氫 離子與 氫氧根 離子
(2)解離個數討論:(室溫 25℃)
1 公升的純水所含有的水莫耳數: 55.56 。其中只有 10-7 莫耳
的水會解離。
H
O
H
OH
解離方程式:
。當 10-7 莫耳水解離,
2
解離出的氫離子有 10-7 莫耳;氫氧根離子有 10-7 莫耳。
H 2O H
1
10
7
H
1
OH
X
10
7
1
1
10
X Y 10
7
mol
Y
7
M
OH
10
7
10
7
M
1
(3)25℃下,純水中的氫離子濃度與氫氧根離子濃度關係:
[ H+ ] = [ OH- ] = 10-7 M 。
水溶液的離子積
水溶液的離子積:
(1)在 25 ℃的任何水溶液中,氫離子濃度與氫氧根濃度乘積為定值。
此定值等於 10-14 M2 。
14
[ H ] [ OH ] 10
(2)任何水溶液中,氫離子濃度與氫氧根濃度有 反比
[H+]
[H ]
關係。
10
14
[ OH
]
倒拋物線
[OH-]
[ OH
]
10
14
[H ]
(3)討論:
在純水中加中性物質,氫離子與氫氧根離子濃度 不變 。
在純水中加酸性物質,氫離子濃度 增加 、氫氧根離子濃度 減少 。
在純水中加鹼性物質,氫離子濃度 減少、氫氧根離子濃度 增加 。
酸鹼定義
酸鹼定義:以氫離子濃度與氫氧根離子濃度的 相對大小 來決定
7
-
[
H
]
10
M
[
OH
] 。
>
(1)酸性:水溶液中的 [
[ OH ]
7
(2)中性:水溶液中的 [ H+] = [ OH-] [ H ] 10 M [ OH ] 。
(3)鹼性:水溶液中的 [ H+] < [ OH-] [ H ] 10 7 M [ OH ] 。
H +]
中性水溶液
鹼性水溶液
[ H ] 10
7
M [ OH
]
[H+]
[OH-]
[ H ] [ OH ] 10
[ H ] 10
7
M [ OH
[H+]
14
酸性水溶液
]
[OH-]
X
2
10
14
[ H ] 10
7
M [ OH
]
[OH-]
[H+]
X
10
14
10
7
酸鹼值 pH value
酸鹼值 pH
10
m
酸鹼值:氫離子濃度的另一種表示法
10
m
(1)符號 pH 。
(2)氫離子濃度轉換成 pH值的方法:
10
n
a=1 10
[
H+
]
科學
記號
n
10
10
a 10
mn
mn
10 1
0
M
pH n
n
10
n
( [ H ] 10
pH
)
M
a≠1
a 10
(3)氫離子濃度轉換成 pH值的程序:
轉換 科學記號
。
判斷類型
紀錄 pH
n
M
n 1 pH n
(逼近法估計到
1 單位內)
[H+]與[OH-]濃度與pH的關係
(4)[ H+ ]與[ OH- ]濃度與 pH 的關係:
14
[ H+ ] 愈大, [ OH- ] 愈小: [ H ] [ OH ] 10
(反比)。
在 25℃時:pH>7 鹼性; pH=7 中性; pH<7 酸性。
pH愈小 酸性愈強, [ H+ ] 愈 大 , [ OH- ] 愈 小 。
pH愈大 鹼性愈強, [ OH- ] 愈 大 , [ H+ ]愈 小 。
0
1 10 pH不見得為整數,可能為 0 或是負值。
[H+]
3
101
1
10
pH值 -1
0
3
10
4
4
[OH-] 10 15 10 14 10 11 10 10
酸
14
鹼 ] [酸性愈強
[H
OH ] 10
性
[H ]
10
5
5
10
9
10
10-7
10
8
7
8
10-7
10-6
10
9
10
10
9
14
10-5
10
10
4
10
14
10-15
14
15
0
101
101
14
中性 [ OH ]
[ OH ]
[H ]
10
pH
[ H 鹼性愈強
] 10
常見物質酸鹼值
pH 5
pH 愈小 愈酸 , [H ] 愈大 , [OH ] 愈小
-
pH 愈大 愈鹼 , [H ] 愈小 , [OH ] 愈大
-
pH [H ] , [OH ]
-
酸與鹼稀釋的pH變化
(1)酸的稀釋過程中,pH之變化:
接近中性
X 不合理
(2)鹼的稀釋過程中,pH之變化:
7
接近中性
X 不合理
溶液酸鹼性檢測
常用酸鹼試劑變色範圍
常用酸鹼試劑變色範圍:
廣用試紙變色表
pH
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10 11 12
13
14
紅 橙黃綠藍靛 紫
愈酸,愈紅
愈紫,愈鹼
廣用試紙
酚酞指示劑
石蕊試紙
在酸中顏色
黃、橙、紅色
無色
紅色
在中性時顏色
綠色
無色
不變色
在鹼中顏色
藍、靛、紫色
紅色
藍色
(媒體:1,2’00”)
酸鹼指示劑變色範圍
酸鹼指示劑變色範圍
(1)石蕊:
當 pH <5 時,呈現紅色;當 pH >8 時,呈現藍色
5~8
當 pH
時,呈現中間顏色。
(2)酚酞:
當 pH <8 時,呈現無色;當 pH >10 時,呈現紅色
當 pH
8~10 時,呈現中間顏色。
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
酸鹼性檢測儀 pH 計
天然酸鹼指示劑
天然酸鹼指示劑:在酸鹼中能呈現不同顏色,可用於檢測
(1)紫甘藍
酸
性
中
性
酸
性
中
性
(2)紅鳳菜
鹼
性
鹼
性
紫甘藍
紅鳳菜
(媒體:1,1’10”)
範例解說
[ H ] 10
1.回答下列問題:
(1)[ H+ ] =0.0000000001M pH= 10
H 10
10
H 10
0
0
0
[ OH
10 ]
-1
1
3
3 10
pH33 pH
3
。
H
M
(4)[ OH- ] =10-5 M pH=
(5)[ H+ ] =3×10-3 M pH=
10
, 酸
M
(3)[ H+ ] =10M pH=
H 10
, 鹼 m性。 n
mn
10 10 10
pH
m
10
mn
10
n
性。
10
M
(2)[ H+ ] =1M pH=
10
10
14
OH
1
10
10
[H ]
14
5
10
9
M
9
。
2~3 ,
2
pH
2 2
pH
10
酸
4
a 10
性。
3
3 10 10
2 pH 4
n
2
M n 1 pH n
範例解說
2.氫氧化鈉溶液濃度為0.05 M ,則:
[ H+ ] = 2 × 10-13 M。
pH= 12 ~ 13 。
[ OH- ] = 0.05 M。
[ Na+] = 0.05 M。
M
mol
M 莫耳濃度 mol
l
係數比 莫耳數比
V 相同
1 NaOH 1Na
0 . 05 M
[ OH
1OH
0 . 05 M
莫耳濃度比
0 . 05 M
] 0 . 05 M
[H ]
10
14
0 . 05
1 10
5 10
2 10
13
14
2
0 . 2 10
12
M
M pH 12 ~ 13
範例解說
3.硫酸溶液濃度為0.05 M ,則:
10-1 M。
[ H+ ] =
pH= 1 。
[ OH- ] = 10-13 M。
[ SO42- ] = 0.05
M
mol
M。
M 莫耳濃度 mol
l
係數比 莫耳數比
1 H 2 SO 4 2 H
0 . 05 M
1SO 4
0 . 10 M
[ OH
]
14
0 .1
2
0 . 05 M
[ H ] 0 . 10 M 10
10
莫耳濃度比
1
10
10
M pH 1
14
1
10
13
M
範例解說
4. ( B )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。
8.0
8.1
三線
交集
8.4
8 . 1 pH 8 . 4
範例解說
5. ( A ) 25℃,將1×10-8莫耳的氯化氫HCl 氣體,全部溶於1公升
的水中,且體積的變化可以忽略,則此溶液pH=?
(A)pH=6~7 (B) pH=7 (C) pH=8 (D) pH=10
M
mol
l
10
8
10
8
1
M pH 8
不合理
H 2O H
OH
HCl H
Cl
∵水的解離不可忽略:
〔H+〕=10-8+10-7= 0.1×10-7+1×10-7=1.1×10-7 M pH=6~7
6.( C )在同溫時,比較0.1M HCl與0.1M CH3COOH水溶液 的性質,
下列敘述何者錯誤?(A)前者較後者易導電(B)前者的H+濃度
較大 (C)兩者pH值相同 (D)兩者均使藍色石蕊試紙呈紅色。
弱酸(非100%解離)
HCl H
0 . 1M
Cl
0 . 1M
0 . 1M
CH 3 COOH H
0 . 1M
CH 3 COO
0 . 1M
0 . 1M
課程結束
Jim with you
Slide 20
課程名稱:酸鹼的濃度
編授教師:
中興國中 楊秉鈞
莫耳濃度
體積莫耳濃度
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
莫耳
公升
單位:
;符號: M
。(可以 [ ] 符號表示)
(3)公式:
M
分率
溶質莫耳數
部分
溶液公升數
全部
mol
M
mol
l
l
(4)實例討論:
莫耳濃度
1 M HCl
2 M HCl
意義
表示法
每公升溶液
HCl 1 M
每公升溶液
HCl 2 M
1 莫耳 HCl
2 莫耳 HCl
公式整理
公式整理:
原子
個數
( 6 10
看化學式
分子
個數
個
( 6 10
23
23
分子量
)
分子
莫耳數
)
個
n
求莫耳數有三個途徑
分子重(g)
分子量
公克
mol
mol
l
l
g
莫耳濃度
M
M
mol
l
M l mol
l
mol
M
範例解說
濃度均勻
NaCl 58 . 5
1.將250ml、1M的氯化鈉水溶液,倒掉 50ml,則:
剩餘溶液的濃度? 1 M。 (Na=23;Cl= 35.5)
他所倒掉的氯化鈉水溶液中含有 2.925 公克氯化鈉。
M
mol
l
1
n
n 0 . 05 mol 0 . 05 58 . 5 2 . 925 g
0 . 05
8 克。
2.欲配製濃度0.2M的氫氧化鈉水溶液1公升,需稱取氫氧化鈉
(如下)
並描述其配製方法。
(NaOH=40)
M
mol
l
0 .2
n
n 0 . 2 mol 0 . 2 40 8 g
1
秤 NaOH 8 g,先以部分水溶解,再加水至溶液總體積為 1公升。
1 公升刻度線
1 公升刻度線
(非加水1公升)
範例解說
3. ( C )在1 mL的0.1 M 糖水中,有多少個糖分子?
(A) 1.2×1024 (B) 6×1013 (C) 6×1019 (D) 3×1018
M
mol
0 .1
l
n
1 10
3
n 10
4
mol 10
4
6 10
23
6 10 個
19
4.重量百分濃度10%的氫氧化鈉水溶液200g,當溶液體積為500mL時,
其莫耳濃度為何? 1 M。
NaOH
40
200 0 . 1
M
mol
40
0 .5
M
l
0 .5
1M
0 .5
5. ( B )如果將原本12M的濃鹽酸1公升加水稀釋成3公升,則稀釋後的
鹽酸溶液濃度為多少M? (A)6 (B)4 (C)3 (D)2 M。
M
mol
l
M
12 1
3
4M
範例解說
mol M l
6. ( C ) 0.5M的鹽酸80mL與3M的鹽酸20mL均勻混合,試求混合
後的濃度為多少M?(A)1.75M
(B)0.6M (C)1M (D)2M。
分子分母同時有毫升欲換算公升時,可以毫升直接運算
M
mol
0 . 5 80 3 20
80 20
l
100
1M
100
7. ( C )有濃度為3 M的氫氧化鈉溶液10 mL,需加多少mL的水,才可
將其濃度稀釋為1 M?(A) 18 (B) 19 (C) 20 (D) 21。
M
mol
1
l
3 10
10 V
V 20 ml
(假設體積可加成)
8.有一瓶4M的氫氧化鈉溶液10ml,溶液重量為16克,則此溶液所含溶質
的重量百分濃度為? 10 %。(Na=23)
NaOH 40
%
( 4 0 . 01 ) 40
16
100
1 .6
16
100 10 %
範例解說
9. ( C )將濃度2M硫酸一瓶倒去1/3瓶,再用水加滿,又再倒去2/5瓶,
然後再用水加滿,則此溶液最後濃度為何?
(A)0.6M (B)0.27M (C)0.8M (D)0.4M。
設原體積 l 公升
M
mol
原溶質莫耳數
( 2l )
2
3
M
l
l
2l
3
5 4 0 .8 M
5
10. ( D )濃硫酸,密度約為1.85公克/立方公分。(H2SO4=98)
且其重量百分濃度為98%,請問其莫耳濃度約為多少M?
(A) 12.0 (B) 17.5 (C) 15.8 (D) 18.5 M。
假設硫酸溶液有
1 公升
1000 1 . 85
98
100
M
mol
l
M
98
1
18 . 5 M
範例解說
11. ( D )小明取大小略同的等量碳酸鈣固體各加入如表的三支試
管中,均勻混合後,三支試管產生氣體的速率為何?
(A)甲=乙=丙
(B)丙>乙>甲
(C)甲>乙>丙
(D)乙>丙>甲。
試管
試管內的水溶液
甲
水 10m L + 0.1M 鹽 酸 10m L
丙
水 19m L + 2 .0 M 鹽 酸 1m L
HCl H
Cl
1 : 1
乙
水 15m L + 0.8M 鹽 酸 5m L
分子分母同時有毫升欲換算公升時,可以毫升直接運算
CaCO
3
CaCO
M甲
M丙
2 HCl CaCl
3
mol
2H
Ca
0 . 1 10
l
10 10
mol
2 1
l
19 1
2
1
20
H 2 O CO 2
H 2 O CO 2
M
20
2
2
M
[ HCl ] [ H ]
M乙
[ H+ ] 愈大,速率愈快
mol
l
0 .8 5
15 5
乙>丙>甲
4
20
M
水溶液的酸鹼性
室溫下純水的解離 1000 1 55 .56 mol
純水的解離:
18
(1)純水為非電解質,但仍有極少量解離為 氫 離子與 氫氧根 離子
(2)解離個數討論:(室溫 25℃)
1 公升的純水所含有的水莫耳數: 55.56 。其中只有 10-7 莫耳
的水會解離。
H
O
H
OH
解離方程式:
。當 10-7 莫耳水解離,
2
解離出的氫離子有 10-7 莫耳;氫氧根離子有 10-7 莫耳。
H 2O H
1
10
7
H
1
OH
X
10
7
1
1
10
X Y 10
7
mol
Y
7
M
OH
10
7
10
7
M
1
(3)25℃下,純水中的氫離子濃度與氫氧根離子濃度關係:
[ H+ ] = [ OH- ] = 10-7 M 。
水溶液的離子積
水溶液的離子積:
(1)在 25 ℃的任何水溶液中,氫離子濃度與氫氧根濃度乘積為定值。
此定值等於 10-14 M2 。
14
[ H ] [ OH ] 10
(2)任何水溶液中,氫離子濃度與氫氧根濃度有 反比
[H+]
[H ]
關係。
10
14
[ OH
]
倒拋物線
[OH-]
[ OH
]
10
14
[H ]
(3)討論:
在純水中加中性物質,氫離子與氫氧根離子濃度 不變 。
在純水中加酸性物質,氫離子濃度 增加 、氫氧根離子濃度 減少 。
在純水中加鹼性物質,氫離子濃度 減少、氫氧根離子濃度 增加 。
酸鹼定義
酸鹼定義:以氫離子濃度與氫氧根離子濃度的 相對大小 來決定
7
-
[
H
]
10
M
[
OH
] 。
>
(1)酸性:水溶液中的 [
[ OH ]
7
(2)中性:水溶液中的 [ H+] = [ OH-] [ H ] 10 M [ OH ] 。
(3)鹼性:水溶液中的 [ H+] < [ OH-] [ H ] 10 7 M [ OH ] 。
H +]
中性水溶液
鹼性水溶液
[ H ] 10
7
M [ OH
]
[H+]
[OH-]
[ H ] [ OH ] 10
[ H ] 10
7
M [ OH
[H+]
14
酸性水溶液
]
[OH-]
X
2
10
14
[ H ] 10
7
M [ OH
]
[OH-]
[H+]
X
10
14
10
7
酸鹼值 pH value
酸鹼值 pH
10
m
酸鹼值:氫離子濃度的另一種表示法
10
m
(1)符號 pH 。
(2)氫離子濃度轉換成 pH值的方法:
10
n
a=1 10
[
H+
]
科學
記號
n
10
10
a 10
mn
mn
10 1
0
M
pH n
n
10
n
( [ H ] 10
pH
)
M
a≠1
a 10
(3)氫離子濃度轉換成 pH值的程序:
轉換 科學記號
。
判斷類型
紀錄 pH
n
M
n 1 pH n
(逼近法估計到
1 單位內)
[H+]與[OH-]濃度與pH的關係
(4)[ H+ ]與[ OH- ]濃度與 pH 的關係:
14
[ H+ ] 愈大, [ OH- ] 愈小: [ H ] [ OH ] 10
(反比)。
在 25℃時:pH>7 鹼性; pH=7 中性; pH<7 酸性。
pH愈小 酸性愈強, [ H+ ] 愈 大 , [ OH- ] 愈 小 。
pH愈大 鹼性愈強, [ OH- ] 愈 大 , [ H+ ]愈 小 。
0
1 10 pH不見得為整數,可能為 0 或是負值。
[H+]
3
101
1
10
pH值 -1
0
3
10
4
4
[OH-] 10 15 10 14 10 11 10 10
酸
14
鹼 ] [酸性愈強
[H
OH ] 10
性
[H ]
10
5
5
10
9
10
10-7
10
8
7
8
10-7
10-6
10
9
10
10
9
14
10-5
10
10
4
10
14
10-15
14
15
0
101
101
14
中性 [ OH ]
[ OH ]
[H ]
10
pH
[ H 鹼性愈強
] 10
常見物質酸鹼值
pH 5
pH 愈小 愈酸 , [H ] 愈大 , [OH ] 愈小
-
pH 愈大 愈鹼 , [H ] 愈小 , [OH ] 愈大
-
pH [H ] , [OH ]
-
酸與鹼稀釋的pH變化
(1)酸的稀釋過程中,pH之變化:
接近中性
X 不合理
(2)鹼的稀釋過程中,pH之變化:
7
接近中性
X 不合理
溶液酸鹼性檢測
常用酸鹼試劑變色範圍
常用酸鹼試劑變色範圍:
廣用試紙變色表
pH
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10 11 12
13
14
紅 橙黃綠藍靛 紫
愈酸,愈紅
愈紫,愈鹼
廣用試紙
酚酞指示劑
石蕊試紙
在酸中顏色
黃、橙、紅色
無色
紅色
在中性時顏色
綠色
無色
不變色
在鹼中顏色
藍、靛、紫色
紅色
藍色
(媒體:1,2’00”)
酸鹼指示劑變色範圍
酸鹼指示劑變色範圍
(1)石蕊:
當 pH <5 時,呈現紅色;當 pH >8 時,呈現藍色
5~8
當 pH
時,呈現中間顏色。
(2)酚酞:
當 pH <8 時,呈現無色;當 pH >10 時,呈現紅色
當 pH
8~10 時,呈現中間顏色。
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
酸鹼性檢測儀 pH 計
天然酸鹼指示劑
天然酸鹼指示劑:在酸鹼中能呈現不同顏色,可用於檢測
(1)紫甘藍
酸
性
中
性
酸
性
中
性
(2)紅鳳菜
鹼
性
鹼
性
紫甘藍
紅鳳菜
(媒體:1,1’10”)
範例解說
[ H ] 10
1.回答下列問題:
(1)[ H+ ] =0.0000000001M pH= 10
H 10
10
H 10
0
0
0
[ OH
10 ]
-1
1
3
3 10
pH33 pH
3
。
H
M
(4)[ OH- ] =10-5 M pH=
(5)[ H+ ] =3×10-3 M pH=
10
, 酸
M
(3)[ H+ ] =10M pH=
H 10
, 鹼 m性。 n
mn
10 10 10
pH
m
10
mn
10
n
性。
10
M
(2)[ H+ ] =1M pH=
10
10
14
OH
1
10
10
[H ]
14
5
10
9
M
9
。
2~3 ,
2
pH
2 2
pH
10
酸
4
a 10
性。
3
3 10 10
2 pH 4
n
2
M n 1 pH n
範例解說
2.氫氧化鈉溶液濃度為0.05 M ,則:
[ H+ ] = 2 × 10-13 M。
pH= 12 ~ 13 。
[ OH- ] = 0.05 M。
[ Na+] = 0.05 M。
M
mol
M 莫耳濃度 mol
l
係數比 莫耳數比
V 相同
1 NaOH 1Na
0 . 05 M
[ OH
1OH
0 . 05 M
莫耳濃度比
0 . 05 M
] 0 . 05 M
[H ]
10
14
0 . 05
1 10
5 10
2 10
13
14
2
0 . 2 10
12
M
M pH 12 ~ 13
範例解說
3.硫酸溶液濃度為0.05 M ,則:
10-1 M。
[ H+ ] =
pH= 1 。
[ OH- ] = 10-13 M。
[ SO42- ] = 0.05
M
mol
M。
M 莫耳濃度 mol
l
係數比 莫耳數比
1 H 2 SO 4 2 H
0 . 05 M
1SO 4
0 . 10 M
[ OH
]
14
0 .1
2
0 . 05 M
[ H ] 0 . 10 M 10
10
莫耳濃度比
1
10
10
M pH 1
14
1
10
13
M
範例解說
4. ( B )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。
8.0
8.1
三線
交集
8.4
8 . 1 pH 8 . 4
範例解說
5. ( A ) 25℃,將1×10-8莫耳的氯化氫HCl 氣體,全部溶於1公升
的水中,且體積的變化可以忽略,則此溶液pH=?
(A)pH=6~7 (B) pH=7 (C) pH=8 (D) pH=10
M
mol
l
10
8
10
8
1
M pH 8
不合理
H 2O H
OH
HCl H
Cl
∵水的解離不可忽略:
〔H+〕=10-8+10-7= 0.1×10-7+1×10-7=1.1×10-7 M pH=6~7
6.( C )在同溫時,比較0.1M HCl與0.1M CH3COOH水溶液 的性質,
下列敘述何者錯誤?(A)前者較後者易導電(B)前者的H+濃度
較大 (C)兩者pH值相同 (D)兩者均使藍色石蕊試紙呈紅色。
弱酸(非100%解離)
HCl H
0 . 1M
Cl
0 . 1M
0 . 1M
CH 3 COOH H
0 . 1M
CH 3 COO
0 . 1M
0 . 1M
課程結束
Jim with you
Slide 21
課程名稱:酸鹼的濃度
編授教師:
中興國中 楊秉鈞
莫耳濃度
體積莫耳濃度
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
莫耳
公升
單位:
;符號: M
。(可以 [ ] 符號表示)
(3)公式:
M
分率
溶質莫耳數
部分
溶液公升數
全部
mol
M
mol
l
l
(4)實例討論:
莫耳濃度
1 M HCl
2 M HCl
意義
表示法
每公升溶液
HCl 1 M
每公升溶液
HCl 2 M
1 莫耳 HCl
2 莫耳 HCl
公式整理
公式整理:
原子
個數
( 6 10
看化學式
分子
個數
個
( 6 10
23
23
分子量
)
分子
莫耳數
)
個
n
求莫耳數有三個途徑
分子重(g)
分子量
公克
mol
mol
l
l
g
莫耳濃度
M
M
mol
l
M l mol
l
mol
M
範例解說
濃度均勻
NaCl 58 . 5
1.將250ml、1M的氯化鈉水溶液,倒掉 50ml,則:
剩餘溶液的濃度? 1 M。 (Na=23;Cl= 35.5)
他所倒掉的氯化鈉水溶液中含有 2.925 公克氯化鈉。
M
mol
l
1
n
n 0 . 05 mol 0 . 05 58 . 5 2 . 925 g
0 . 05
8 克。
2.欲配製濃度0.2M的氫氧化鈉水溶液1公升,需稱取氫氧化鈉
(如下)
並描述其配製方法。
(NaOH=40)
M
mol
l
0 .2
n
n 0 . 2 mol 0 . 2 40 8 g
1
秤 NaOH 8 g,先以部分水溶解,再加水至溶液總體積為 1公升。
1 公升刻度線
1 公升刻度線
(非加水1公升)
範例解說
3. ( C )在1 mL的0.1 M 糖水中,有多少個糖分子?
(A) 1.2×1024 (B) 6×1013 (C) 6×1019 (D) 3×1018
M
mol
0 .1
l
n
1 10
3
n 10
4
mol 10
4
6 10
23
6 10 個
19
4.重量百分濃度10%的氫氧化鈉水溶液200g,當溶液體積為500mL時,
其莫耳濃度為何? 1 M。
NaOH
40
200 0 . 1
M
mol
40
0 .5
M
l
0 .5
1M
0 .5
5. ( B )如果將原本12M的濃鹽酸1公升加水稀釋成3公升,則稀釋後的
鹽酸溶液濃度為多少M? (A)6 (B)4 (C)3 (D)2 M。
M
mol
l
M
12 1
3
4M
範例解說
mol M l
6. ( C ) 0.5M的鹽酸80mL與3M的鹽酸20mL均勻混合,試求混合
後的濃度為多少M?(A)1.75M
(B)0.6M (C)1M (D)2M。
分子分母同時有毫升欲換算公升時,可以毫升直接運算
M
mol
0 . 5 80 3 20
80 20
l
100
1M
100
7. ( C )有濃度為3 M的氫氧化鈉溶液10 mL,需加多少mL的水,才可
將其濃度稀釋為1 M?(A) 18 (B) 19 (C) 20 (D) 21。
M
mol
1
l
3 10
10 V
V 20 ml
(假設體積可加成)
8.有一瓶4M的氫氧化鈉溶液10ml,溶液重量為16克,則此溶液所含溶質
的重量百分濃度為? 10 %。(Na=23)
NaOH 40
%
( 4 0 . 01 ) 40
16
100
1 .6
16
100 10 %
範例解說
9. ( C )將濃度2M硫酸一瓶倒去1/3瓶,再用水加滿,又再倒去2/5瓶,
然後再用水加滿,則此溶液最後濃度為何?
(A)0.6M (B)0.27M (C)0.8M (D)0.4M。
設原體積 l 公升
M
mol
原溶質莫耳數
( 2l )
2
3
M
l
l
2l
3
5 4 0 .8 M
5
10. ( D )濃硫酸,密度約為1.85公克/立方公分。(H2SO4=98)
且其重量百分濃度為98%,請問其莫耳濃度約為多少M?
(A) 12.0 (B) 17.5 (C) 15.8 (D) 18.5 M。
假設硫酸溶液有
1 公升
1000 1 . 85
98
100
M
mol
l
M
98
1
18 . 5 M
範例解說
11. ( D )小明取大小略同的等量碳酸鈣固體各加入如表的三支試
管中,均勻混合後,三支試管產生氣體的速率為何?
(A)甲=乙=丙
(B)丙>乙>甲
(C)甲>乙>丙
(D)乙>丙>甲。
試管
試管內的水溶液
甲
水 10m L + 0.1M 鹽 酸 10m L
丙
水 19m L + 2 .0 M 鹽 酸 1m L
HCl H
Cl
1 : 1
乙
水 15m L + 0.8M 鹽 酸 5m L
分子分母同時有毫升欲換算公升時,可以毫升直接運算
CaCO
3
CaCO
M甲
M丙
2 HCl CaCl
3
mol
2H
Ca
0 . 1 10
l
10 10
mol
2 1
l
19 1
2
1
20
H 2 O CO 2
H 2 O CO 2
M
20
2
2
M
[ HCl ] [ H ]
M乙
[ H+ ] 愈大,速率愈快
mol
l
0 .8 5
15 5
乙>丙>甲
4
20
M
水溶液的酸鹼性
室溫下純水的解離 1000 1 55 .56 mol
純水的解離:
18
(1)純水為非電解質,但仍有極少量解離為 氫 離子與 氫氧根 離子
(2)解離個數討論:(室溫 25℃)
1 公升的純水所含有的水莫耳數: 55.56 。其中只有 10-7 莫耳
的水會解離。
H
O
H
OH
解離方程式:
。當 10-7 莫耳水解離,
2
解離出的氫離子有 10-7 莫耳;氫氧根離子有 10-7 莫耳。
H 2O H
1
10
7
H
1
OH
X
10
7
1
1
10
X Y 10
7
mol
Y
7
M
OH
10
7
10
7
M
1
(3)25℃下,純水中的氫離子濃度與氫氧根離子濃度關係:
[ H+ ] = [ OH- ] = 10-7 M 。
水溶液的離子積
水溶液的離子積:
(1)在 25 ℃的任何水溶液中,氫離子濃度與氫氧根濃度乘積為定值。
此定值等於 10-14 M2 。
14
[ H ] [ OH ] 10
(2)任何水溶液中,氫離子濃度與氫氧根濃度有 反比
[H+]
[H ]
關係。
10
14
[ OH
]
倒拋物線
[OH-]
[ OH
]
10
14
[H ]
(3)討論:
在純水中加中性物質,氫離子與氫氧根離子濃度 不變 。
在純水中加酸性物質,氫離子濃度 增加 、氫氧根離子濃度 減少 。
在純水中加鹼性物質,氫離子濃度 減少、氫氧根離子濃度 增加 。
酸鹼定義
酸鹼定義:以氫離子濃度與氫氧根離子濃度的 相對大小 來決定
7
-
[
H
]
10
M
[
OH
] 。
>
(1)酸性:水溶液中的 [
[ OH ]
7
(2)中性:水溶液中的 [ H+] = [ OH-] [ H ] 10 M [ OH ] 。
(3)鹼性:水溶液中的 [ H+] < [ OH-] [ H ] 10 7 M [ OH ] 。
H +]
中性水溶液
鹼性水溶液
[ H ] 10
7
M [ OH
]
[H+]
[OH-]
[ H ] [ OH ] 10
[ H ] 10
7
M [ OH
[H+]
14
酸性水溶液
]
[OH-]
X
2
10
14
[ H ] 10
7
M [ OH
]
[OH-]
[H+]
X
10
14
10
7
酸鹼值 pH value
酸鹼值 pH
10
m
酸鹼值:氫離子濃度的另一種表示法
10
m
(1)符號 pH 。
(2)氫離子濃度轉換成 pH值的方法:
10
n
a=1 10
[
H+
]
科學
記號
n
10
10
a 10
mn
mn
10 1
0
M
pH n
n
10
n
( [ H ] 10
pH
)
M
a≠1
a 10
(3)氫離子濃度轉換成 pH值的程序:
轉換 科學記號
。
判斷類型
紀錄 pH
n
M
n 1 pH n
(逼近法估計到
1 單位內)
[H+]與[OH-]濃度與pH的關係
(4)[ H+ ]與[ OH- ]濃度與 pH 的關係:
14
[ H+ ] 愈大, [ OH- ] 愈小: [ H ] [ OH ] 10
(反比)。
在 25℃時:pH>7 鹼性; pH=7 中性; pH<7 酸性。
pH愈小 酸性愈強, [ H+ ] 愈 大 , [ OH- ] 愈 小 。
pH愈大 鹼性愈強, [ OH- ] 愈 大 , [ H+ ]愈 小 。
0
1 10 pH不見得為整數,可能為 0 或是負值。
[H+]
3
101
1
10
pH值 -1
0
3
10
4
4
[OH-] 10 15 10 14 10 11 10 10
酸
14
鹼 ] [酸性愈強
[H
OH ] 10
性
[H ]
10
5
5
10
9
10
10-7
10
8
7
8
10-7
10-6
10
9
10
10
9
14
10-5
10
10
4
10
14
10-15
14
15
0
101
101
14
中性 [ OH ]
[ OH ]
[H ]
10
pH
[ H 鹼性愈強
] 10
常見物質酸鹼值
pH 5
pH 愈小 愈酸 , [H ] 愈大 , [OH ] 愈小
-
pH 愈大 愈鹼 , [H ] 愈小 , [OH ] 愈大
-
pH [H ] , [OH ]
-
酸與鹼稀釋的pH變化
(1)酸的稀釋過程中,pH之變化:
接近中性
X 不合理
(2)鹼的稀釋過程中,pH之變化:
7
接近中性
X 不合理
溶液酸鹼性檢測
常用酸鹼試劑變色範圍
常用酸鹼試劑變色範圍:
廣用試紙變色表
pH
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10 11 12
13
14
紅 橙黃綠藍靛 紫
愈酸,愈紅
愈紫,愈鹼
廣用試紙
酚酞指示劑
石蕊試紙
在酸中顏色
黃、橙、紅色
無色
紅色
在中性時顏色
綠色
無色
不變色
在鹼中顏色
藍、靛、紫色
紅色
藍色
(媒體:1,2’00”)
酸鹼指示劑變色範圍
酸鹼指示劑變色範圍
(1)石蕊:
當 pH <5 時,呈現紅色;當 pH >8 時,呈現藍色
5~8
當 pH
時,呈現中間顏色。
(2)酚酞:
當 pH <8 時,呈現無色;當 pH >10 時,呈現紅色
當 pH
8~10 時,呈現中間顏色。
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
酸鹼性檢測儀 pH 計
天然酸鹼指示劑
天然酸鹼指示劑:在酸鹼中能呈現不同顏色,可用於檢測
(1)紫甘藍
酸
性
中
性
酸
性
中
性
(2)紅鳳菜
鹼
性
鹼
性
紫甘藍
紅鳳菜
(媒體:1,1’10”)
範例解說
[ H ] 10
1.回答下列問題:
(1)[ H+ ] =0.0000000001M pH= 10
H 10
10
H 10
0
0
0
[ OH
10 ]
-1
1
3
3 10
pH33 pH
3
。
H
M
(4)[ OH- ] =10-5 M pH=
(5)[ H+ ] =3×10-3 M pH=
10
, 酸
M
(3)[ H+ ] =10M pH=
H 10
, 鹼 m性。 n
mn
10 10 10
pH
m
10
mn
10
n
性。
10
M
(2)[ H+ ] =1M pH=
10
10
14
OH
1
10
10
[H ]
14
5
10
9
M
9
。
2~3 ,
2
pH
2 2
pH
10
酸
4
a 10
性。
3
3 10 10
2 pH 4
n
2
M n 1 pH n
範例解說
2.氫氧化鈉溶液濃度為0.05 M ,則:
[ H+ ] = 2 × 10-13 M。
pH= 12 ~ 13 。
[ OH- ] = 0.05 M。
[ Na+] = 0.05 M。
M
mol
M 莫耳濃度 mol
l
係數比 莫耳數比
V 相同
1 NaOH 1Na
0 . 05 M
[ OH
1OH
0 . 05 M
莫耳濃度比
0 . 05 M
] 0 . 05 M
[H ]
10
14
0 . 05
1 10
5 10
2 10
13
14
2
0 . 2 10
12
M
M pH 12 ~ 13
範例解說
3.硫酸溶液濃度為0.05 M ,則:
10-1 M。
[ H+ ] =
pH= 1 。
[ OH- ] = 10-13 M。
[ SO42- ] = 0.05
M
mol
M。
M 莫耳濃度 mol
l
係數比 莫耳數比
1 H 2 SO 4 2 H
0 . 05 M
1SO 4
0 . 10 M
[ OH
]
14
0 .1
2
0 . 05 M
[ H ] 0 . 10 M 10
10
莫耳濃度比
1
10
10
M pH 1
14
1
10
13
M
範例解說
4. ( B )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。
8.0
8.1
三線
交集
8.4
8 . 1 pH 8 . 4
範例解說
5. ( A ) 25℃,將1×10-8莫耳的氯化氫HCl 氣體,全部溶於1公升
的水中,且體積的變化可以忽略,則此溶液pH=?
(A)pH=6~7 (B) pH=7 (C) pH=8 (D) pH=10
M
mol
l
10
8
10
8
1
M pH 8
不合理
H 2O H
OH
HCl H
Cl
∵水的解離不可忽略:
〔H+〕=10-8+10-7= 0.1×10-7+1×10-7=1.1×10-7 M pH=6~7
6.( C )在同溫時,比較0.1M HCl與0.1M CH3COOH水溶液 的性質,
下列敘述何者錯誤?(A)前者較後者易導電(B)前者的H+濃度
較大 (C)兩者pH值相同 (D)兩者均使藍色石蕊試紙呈紅色。
弱酸(非100%解離)
HCl H
0 . 1M
Cl
0 . 1M
0 . 1M
CH 3 COOH H
0 . 1M
CH 3 COO
0 . 1M
0 . 1M
課程結束
Jim with you
Slide 22
課程名稱:酸鹼的濃度
編授教師:
中興國中 楊秉鈞
莫耳濃度
體積莫耳濃度
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
莫耳
公升
單位:
;符號: M
。(可以 [ ] 符號表示)
(3)公式:
M
分率
溶質莫耳數
部分
溶液公升數
全部
mol
M
mol
l
l
(4)實例討論:
莫耳濃度
1 M HCl
2 M HCl
意義
表示法
每公升溶液
HCl 1 M
每公升溶液
HCl 2 M
1 莫耳 HCl
2 莫耳 HCl
公式整理
公式整理:
原子
個數
( 6 10
看化學式
分子
個數
個
( 6 10
23
23
分子量
)
分子
莫耳數
)
個
n
求莫耳數有三個途徑
分子重(g)
分子量
公克
mol
mol
l
l
g
莫耳濃度
M
M
mol
l
M l mol
l
mol
M
範例解說
濃度均勻
NaCl 58 . 5
1.將250ml、1M的氯化鈉水溶液,倒掉 50ml,則:
剩餘溶液的濃度? 1 M。 (Na=23;Cl= 35.5)
他所倒掉的氯化鈉水溶液中含有 2.925 公克氯化鈉。
M
mol
l
1
n
n 0 . 05 mol 0 . 05 58 . 5 2 . 925 g
0 . 05
8 克。
2.欲配製濃度0.2M的氫氧化鈉水溶液1公升,需稱取氫氧化鈉
(如下)
並描述其配製方法。
(NaOH=40)
M
mol
l
0 .2
n
n 0 . 2 mol 0 . 2 40 8 g
1
秤 NaOH 8 g,先以部分水溶解,再加水至溶液總體積為 1公升。
1 公升刻度線
1 公升刻度線
(非加水1公升)
範例解說
3. ( C )在1 mL的0.1 M 糖水中,有多少個糖分子?
(A) 1.2×1024 (B) 6×1013 (C) 6×1019 (D) 3×1018
M
mol
0 .1
l
n
1 10
3
n 10
4
mol 10
4
6 10
23
6 10 個
19
4.重量百分濃度10%的氫氧化鈉水溶液200g,當溶液體積為500mL時,
其莫耳濃度為何? 1 M。
NaOH
40
200 0 . 1
M
mol
40
0 .5
M
l
0 .5
1M
0 .5
5. ( B )如果將原本12M的濃鹽酸1公升加水稀釋成3公升,則稀釋後的
鹽酸溶液濃度為多少M? (A)6 (B)4 (C)3 (D)2 M。
M
mol
l
M
12 1
3
4M
範例解說
mol M l
6. ( C ) 0.5M的鹽酸80mL與3M的鹽酸20mL均勻混合,試求混合
後的濃度為多少M?(A)1.75M
(B)0.6M (C)1M (D)2M。
分子分母同時有毫升欲換算公升時,可以毫升直接運算
M
mol
0 . 5 80 3 20
80 20
l
100
1M
100
7. ( C )有濃度為3 M的氫氧化鈉溶液10 mL,需加多少mL的水,才可
將其濃度稀釋為1 M?(A) 18 (B) 19 (C) 20 (D) 21。
M
mol
1
l
3 10
10 V
V 20 ml
(假設體積可加成)
8.有一瓶4M的氫氧化鈉溶液10ml,溶液重量為16克,則此溶液所含溶質
的重量百分濃度為? 10 %。(Na=23)
NaOH 40
%
( 4 0 . 01 ) 40
16
100
1 .6
16
100 10 %
範例解說
9. ( C )將濃度2M硫酸一瓶倒去1/3瓶,再用水加滿,又再倒去2/5瓶,
然後再用水加滿,則此溶液最後濃度為何?
(A)0.6M (B)0.27M (C)0.8M (D)0.4M。
設原體積 l 公升
M
mol
原溶質莫耳數
( 2l )
2
3
M
l
l
2l
3
5 4 0 .8 M
5
10. ( D )濃硫酸,密度約為1.85公克/立方公分。(H2SO4=98)
且其重量百分濃度為98%,請問其莫耳濃度約為多少M?
(A) 12.0 (B) 17.5 (C) 15.8 (D) 18.5 M。
假設硫酸溶液有
1 公升
1000 1 . 85
98
100
M
mol
l
M
98
1
18 . 5 M
範例解說
11. ( D )小明取大小略同的等量碳酸鈣固體各加入如表的三支試
管中,均勻混合後,三支試管產生氣體的速率為何?
(A)甲=乙=丙
(B)丙>乙>甲
(C)甲>乙>丙
(D)乙>丙>甲。
試管
試管內的水溶液
甲
水 10m L + 0.1M 鹽 酸 10m L
丙
水 19m L + 2 .0 M 鹽 酸 1m L
HCl H
Cl
1 : 1
乙
水 15m L + 0.8M 鹽 酸 5m L
分子分母同時有毫升欲換算公升時,可以毫升直接運算
CaCO
3
CaCO
M甲
M丙
2 HCl CaCl
3
mol
2H
Ca
0 . 1 10
l
10 10
mol
2 1
l
19 1
2
1
20
H 2 O CO 2
H 2 O CO 2
M
20
2
2
M
[ HCl ] [ H ]
M乙
[ H+ ] 愈大,速率愈快
mol
l
0 .8 5
15 5
乙>丙>甲
4
20
M
水溶液的酸鹼性
室溫下純水的解離 1000 1 55 .56 mol
純水的解離:
18
(1)純水為非電解質,但仍有極少量解離為 氫 離子與 氫氧根 離子
(2)解離個數討論:(室溫 25℃)
1 公升的純水所含有的水莫耳數: 55.56 。其中只有 10-7 莫耳
的水會解離。
H
O
H
OH
解離方程式:
。當 10-7 莫耳水解離,
2
解離出的氫離子有 10-7 莫耳;氫氧根離子有 10-7 莫耳。
H 2O H
1
10
7
H
1
OH
X
10
7
1
1
10
X Y 10
7
mol
Y
7
M
OH
10
7
10
7
M
1
(3)25℃下,純水中的氫離子濃度與氫氧根離子濃度關係:
[ H+ ] = [ OH- ] = 10-7 M 。
水溶液的離子積
水溶液的離子積:
(1)在 25 ℃的任何水溶液中,氫離子濃度與氫氧根濃度乘積為定值。
此定值等於 10-14 M2 。
14
[ H ] [ OH ] 10
(2)任何水溶液中,氫離子濃度與氫氧根濃度有 反比
[H+]
[H ]
關係。
10
14
[ OH
]
倒拋物線
[OH-]
[ OH
]
10
14
[H ]
(3)討論:
在純水中加中性物質,氫離子與氫氧根離子濃度 不變 。
在純水中加酸性物質,氫離子濃度 增加 、氫氧根離子濃度 減少 。
在純水中加鹼性物質,氫離子濃度 減少、氫氧根離子濃度 增加 。
酸鹼定義
酸鹼定義:以氫離子濃度與氫氧根離子濃度的 相對大小 來決定
7
-
[
H
]
10
M
[
OH
] 。
>
(1)酸性:水溶液中的 [
[ OH ]
7
(2)中性:水溶液中的 [ H+] = [ OH-] [ H ] 10 M [ OH ] 。
(3)鹼性:水溶液中的 [ H+] < [ OH-] [ H ] 10 7 M [ OH ] 。
H +]
中性水溶液
鹼性水溶液
[ H ] 10
7
M [ OH
]
[H+]
[OH-]
[ H ] [ OH ] 10
[ H ] 10
7
M [ OH
[H+]
14
酸性水溶液
]
[OH-]
X
2
10
14
[ H ] 10
7
M [ OH
]
[OH-]
[H+]
X
10
14
10
7
酸鹼值 pH value
酸鹼值 pH
10
m
酸鹼值:氫離子濃度的另一種表示法
10
m
(1)符號 pH 。
(2)氫離子濃度轉換成 pH值的方法:
10
n
a=1 10
[
H+
]
科學
記號
n
10
10
a 10
mn
mn
10 1
0
M
pH n
n
10
n
( [ H ] 10
pH
)
M
a≠1
a 10
(3)氫離子濃度轉換成 pH值的程序:
轉換 科學記號
。
判斷類型
紀錄 pH
n
M
n 1 pH n
(逼近法估計到
1 單位內)
[H+]與[OH-]濃度與pH的關係
(4)[ H+ ]與[ OH- ]濃度與 pH 的關係:
14
[ H+ ] 愈大, [ OH- ] 愈小: [ H ] [ OH ] 10
(反比)。
在 25℃時:pH>7 鹼性; pH=7 中性; pH<7 酸性。
pH愈小 酸性愈強, [ H+ ] 愈 大 , [ OH- ] 愈 小 。
pH愈大 鹼性愈強, [ OH- ] 愈 大 , [ H+ ]愈 小 。
0
1 10 pH不見得為整數,可能為 0 或是負值。
[H+]
3
101
1
10
pH值 -1
0
3
10
4
4
[OH-] 10 15 10 14 10 11 10 10
酸
14
鹼 ] [酸性愈強
[H
OH ] 10
性
[H ]
10
5
5
10
9
10
10-7
10
8
7
8
10-7
10-6
10
9
10
10
9
14
10-5
10
10
4
10
14
10-15
14
15
0
101
101
14
中性 [ OH ]
[ OH ]
[H ]
10
pH
[ H 鹼性愈強
] 10
常見物質酸鹼值
pH 5
pH 愈小 愈酸 , [H ] 愈大 , [OH ] 愈小
-
pH 愈大 愈鹼 , [H ] 愈小 , [OH ] 愈大
-
pH [H ] , [OH ]
-
酸與鹼稀釋的pH變化
(1)酸的稀釋過程中,pH之變化:
接近中性
X 不合理
(2)鹼的稀釋過程中,pH之變化:
7
接近中性
X 不合理
溶液酸鹼性檢測
常用酸鹼試劑變色範圍
常用酸鹼試劑變色範圍:
廣用試紙變色表
pH
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10 11 12
13
14
紅 橙黃綠藍靛 紫
愈酸,愈紅
愈紫,愈鹼
廣用試紙
酚酞指示劑
石蕊試紙
在酸中顏色
黃、橙、紅色
無色
紅色
在中性時顏色
綠色
無色
不變色
在鹼中顏色
藍、靛、紫色
紅色
藍色
(媒體:1,2’00”)
酸鹼指示劑變色範圍
酸鹼指示劑變色範圍
(1)石蕊:
當 pH <5 時,呈現紅色;當 pH >8 時,呈現藍色
5~8
當 pH
時,呈現中間顏色。
(2)酚酞:
當 pH <8 時,呈現無色;當 pH >10 時,呈現紅色
當 pH
8~10 時,呈現中間顏色。
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
酸鹼性檢測儀 pH 計
天然酸鹼指示劑
天然酸鹼指示劑:在酸鹼中能呈現不同顏色,可用於檢測
(1)紫甘藍
酸
性
中
性
酸
性
中
性
(2)紅鳳菜
鹼
性
鹼
性
紫甘藍
紅鳳菜
(媒體:1,1’10”)
範例解說
[ H ] 10
1.回答下列問題:
(1)[ H+ ] =0.0000000001M pH= 10
H 10
10
H 10
0
0
0
[ OH
10 ]
-1
1
3
3 10
pH33 pH
3
。
H
M
(4)[ OH- ] =10-5 M pH=
(5)[ H+ ] =3×10-3 M pH=
10
, 酸
M
(3)[ H+ ] =10M pH=
H 10
, 鹼 m性。 n
mn
10 10 10
pH
m
10
mn
10
n
性。
10
M
(2)[ H+ ] =1M pH=
10
10
14
OH
1
10
10
[H ]
14
5
10
9
M
9
。
2~3 ,
2
pH
2 2
pH
10
酸
4
a 10
性。
3
3 10 10
2 pH 4
n
2
M n 1 pH n
範例解說
2.氫氧化鈉溶液濃度為0.05 M ,則:
[ H+ ] = 2 × 10-13 M。
pH= 12 ~ 13 。
[ OH- ] = 0.05 M。
[ Na+] = 0.05 M。
M
mol
M 莫耳濃度 mol
l
係數比 莫耳數比
V 相同
1 NaOH 1Na
0 . 05 M
[ OH
1OH
0 . 05 M
莫耳濃度比
0 . 05 M
] 0 . 05 M
[H ]
10
14
0 . 05
1 10
5 10
2 10
13
14
2
0 . 2 10
12
M
M pH 12 ~ 13
範例解說
3.硫酸溶液濃度為0.05 M ,則:
10-1 M。
[ H+ ] =
pH= 1 。
[ OH- ] = 10-13 M。
[ SO42- ] = 0.05
M
mol
M。
M 莫耳濃度 mol
l
係數比 莫耳數比
1 H 2 SO 4 2 H
0 . 05 M
1SO 4
0 . 10 M
[ OH
]
14
0 .1
2
0 . 05 M
[ H ] 0 . 10 M 10
10
莫耳濃度比
1
10
10
M pH 1
14
1
10
13
M
範例解說
4. ( B )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。
8.0
8.1
三線
交集
8.4
8 . 1 pH 8 . 4
範例解說
5. ( A ) 25℃,將1×10-8莫耳的氯化氫HCl 氣體,全部溶於1公升
的水中,且體積的變化可以忽略,則此溶液pH=?
(A)pH=6~7 (B) pH=7 (C) pH=8 (D) pH=10
M
mol
l
10
8
10
8
1
M pH 8
不合理
H 2O H
OH
HCl H
Cl
∵水的解離不可忽略:
〔H+〕=10-8+10-7= 0.1×10-7+1×10-7=1.1×10-7 M pH=6~7
6.( C )在同溫時,比較0.1M HCl與0.1M CH3COOH水溶液 的性質,
下列敘述何者錯誤?(A)前者較後者易導電(B)前者的H+濃度
較大 (C)兩者pH值相同 (D)兩者均使藍色石蕊試紙呈紅色。
弱酸(非100%解離)
HCl H
0 . 1M
Cl
0 . 1M
0 . 1M
CH 3 COOH H
0 . 1M
CH 3 COO
0 . 1M
0 . 1M
課程結束
Jim with you
Slide 23
課程名稱:酸鹼的濃度
編授教師:
中興國中 楊秉鈞
莫耳濃度
體積莫耳濃度
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
莫耳
公升
單位:
;符號: M
。(可以 [ ] 符號表示)
(3)公式:
M
分率
溶質莫耳數
部分
溶液公升數
全部
mol
M
mol
l
l
(4)實例討論:
莫耳濃度
1 M HCl
2 M HCl
意義
表示法
每公升溶液
HCl 1 M
每公升溶液
HCl 2 M
1 莫耳 HCl
2 莫耳 HCl
公式整理
公式整理:
原子
個數
( 6 10
看化學式
分子
個數
個
( 6 10
23
23
分子量
)
分子
莫耳數
)
個
n
求莫耳數有三個途徑
分子重(g)
分子量
公克
mol
mol
l
l
g
莫耳濃度
M
M
mol
l
M l mol
l
mol
M
範例解說
濃度均勻
NaCl 58 . 5
1.將250ml、1M的氯化鈉水溶液,倒掉 50ml,則:
剩餘溶液的濃度? 1 M。 (Na=23;Cl= 35.5)
他所倒掉的氯化鈉水溶液中含有 2.925 公克氯化鈉。
M
mol
l
1
n
n 0 . 05 mol 0 . 05 58 . 5 2 . 925 g
0 . 05
8 克。
2.欲配製濃度0.2M的氫氧化鈉水溶液1公升,需稱取氫氧化鈉
(如下)
並描述其配製方法。
(NaOH=40)
M
mol
l
0 .2
n
n 0 . 2 mol 0 . 2 40 8 g
1
秤 NaOH 8 g,先以部分水溶解,再加水至溶液總體積為 1公升。
1 公升刻度線
1 公升刻度線
(非加水1公升)
範例解說
3. ( C )在1 mL的0.1 M 糖水中,有多少個糖分子?
(A) 1.2×1024 (B) 6×1013 (C) 6×1019 (D) 3×1018
M
mol
0 .1
l
n
1 10
3
n 10
4
mol 10
4
6 10
23
6 10 個
19
4.重量百分濃度10%的氫氧化鈉水溶液200g,當溶液體積為500mL時,
其莫耳濃度為何? 1 M。
NaOH
40
200 0 . 1
M
mol
40
0 .5
M
l
0 .5
1M
0 .5
5. ( B )如果將原本12M的濃鹽酸1公升加水稀釋成3公升,則稀釋後的
鹽酸溶液濃度為多少M? (A)6 (B)4 (C)3 (D)2 M。
M
mol
l
M
12 1
3
4M
範例解說
mol M l
6. ( C ) 0.5M的鹽酸80mL與3M的鹽酸20mL均勻混合,試求混合
後的濃度為多少M?(A)1.75M
(B)0.6M (C)1M (D)2M。
分子分母同時有毫升欲換算公升時,可以毫升直接運算
M
mol
0 . 5 80 3 20
80 20
l
100
1M
100
7. ( C )有濃度為3 M的氫氧化鈉溶液10 mL,需加多少mL的水,才可
將其濃度稀釋為1 M?(A) 18 (B) 19 (C) 20 (D) 21。
M
mol
1
l
3 10
10 V
V 20 ml
(假設體積可加成)
8.有一瓶4M的氫氧化鈉溶液10ml,溶液重量為16克,則此溶液所含溶質
的重量百分濃度為? 10 %。(Na=23)
NaOH 40
%
( 4 0 . 01 ) 40
16
100
1 .6
16
100 10 %
範例解說
9. ( C )將濃度2M硫酸一瓶倒去1/3瓶,再用水加滿,又再倒去2/5瓶,
然後再用水加滿,則此溶液最後濃度為何?
(A)0.6M (B)0.27M (C)0.8M (D)0.4M。
設原體積 l 公升
M
mol
原溶質莫耳數
( 2l )
2
3
M
l
l
2l
3
5 4 0 .8 M
5
10. ( D )濃硫酸,密度約為1.85公克/立方公分。(H2SO4=98)
且其重量百分濃度為98%,請問其莫耳濃度約為多少M?
(A) 12.0 (B) 17.5 (C) 15.8 (D) 18.5 M。
假設硫酸溶液有
1 公升
1000 1 . 85
98
100
M
mol
l
M
98
1
18 . 5 M
範例解說
11. ( D )小明取大小略同的等量碳酸鈣固體各加入如表的三支試
管中,均勻混合後,三支試管產生氣體的速率為何?
(A)甲=乙=丙
(B)丙>乙>甲
(C)甲>乙>丙
(D)乙>丙>甲。
試管
試管內的水溶液
甲
水 10m L + 0.1M 鹽 酸 10m L
丙
水 19m L + 2 .0 M 鹽 酸 1m L
HCl H
Cl
1 : 1
乙
水 15m L + 0.8M 鹽 酸 5m L
分子分母同時有毫升欲換算公升時,可以毫升直接運算
CaCO
3
CaCO
M甲
M丙
2 HCl CaCl
3
mol
2H
Ca
0 . 1 10
l
10 10
mol
2 1
l
19 1
2
1
20
H 2 O CO 2
H 2 O CO 2
M
20
2
2
M
[ HCl ] [ H ]
M乙
[ H+ ] 愈大,速率愈快
mol
l
0 .8 5
15 5
乙>丙>甲
4
20
M
水溶液的酸鹼性
室溫下純水的解離 1000 1 55 .56 mol
純水的解離:
18
(1)純水為非電解質,但仍有極少量解離為 氫 離子與 氫氧根 離子
(2)解離個數討論:(室溫 25℃)
1 公升的純水所含有的水莫耳數: 55.56 。其中只有 10-7 莫耳
的水會解離。
H
O
H
OH
解離方程式:
。當 10-7 莫耳水解離,
2
解離出的氫離子有 10-7 莫耳;氫氧根離子有 10-7 莫耳。
H 2O H
1
10
7
H
1
OH
X
10
7
1
1
10
X Y 10
7
mol
Y
7
M
OH
10
7
10
7
M
1
(3)25℃下,純水中的氫離子濃度與氫氧根離子濃度關係:
[ H+ ] = [ OH- ] = 10-7 M 。
水溶液的離子積
水溶液的離子積:
(1)在 25 ℃的任何水溶液中,氫離子濃度與氫氧根濃度乘積為定值。
此定值等於 10-14 M2 。
14
[ H ] [ OH ] 10
(2)任何水溶液中,氫離子濃度與氫氧根濃度有 反比
[H+]
[H ]
關係。
10
14
[ OH
]
倒拋物線
[OH-]
[ OH
]
10
14
[H ]
(3)討論:
在純水中加中性物質,氫離子與氫氧根離子濃度 不變 。
在純水中加酸性物質,氫離子濃度 增加 、氫氧根離子濃度 減少 。
在純水中加鹼性物質,氫離子濃度 減少、氫氧根離子濃度 增加 。
酸鹼定義
酸鹼定義:以氫離子濃度與氫氧根離子濃度的 相對大小 來決定
7
-
[
H
]
10
M
[
OH
] 。
>
(1)酸性:水溶液中的 [
[ OH ]
7
(2)中性:水溶液中的 [ H+] = [ OH-] [ H ] 10 M [ OH ] 。
(3)鹼性:水溶液中的 [ H+] < [ OH-] [ H ] 10 7 M [ OH ] 。
H +]
中性水溶液
鹼性水溶液
[ H ] 10
7
M [ OH
]
[H+]
[OH-]
[ H ] [ OH ] 10
[ H ] 10
7
M [ OH
[H+]
14
酸性水溶液
]
[OH-]
X
2
10
14
[ H ] 10
7
M [ OH
]
[OH-]
[H+]
X
10
14
10
7
酸鹼值 pH value
酸鹼值 pH
10
m
酸鹼值:氫離子濃度的另一種表示法
10
m
(1)符號 pH 。
(2)氫離子濃度轉換成 pH值的方法:
10
n
a=1 10
[
H+
]
科學
記號
n
10
10
a 10
mn
mn
10 1
0
M
pH n
n
10
n
( [ H ] 10
pH
)
M
a≠1
a 10
(3)氫離子濃度轉換成 pH值的程序:
轉換 科學記號
。
判斷類型
紀錄 pH
n
M
n 1 pH n
(逼近法估計到
1 單位內)
[H+]與[OH-]濃度與pH的關係
(4)[ H+ ]與[ OH- ]濃度與 pH 的關係:
14
[ H+ ] 愈大, [ OH- ] 愈小: [ H ] [ OH ] 10
(反比)。
在 25℃時:pH>7 鹼性; pH=7 中性; pH<7 酸性。
pH愈小 酸性愈強, [ H+ ] 愈 大 , [ OH- ] 愈 小 。
pH愈大 鹼性愈強, [ OH- ] 愈 大 , [ H+ ]愈 小 。
0
1 10 pH不見得為整數,可能為 0 或是負值。
[H+]
3
101
1
10
pH值 -1
0
3
10
4
4
[OH-] 10 15 10 14 10 11 10 10
酸
14
鹼 ] [酸性愈強
[H
OH ] 10
性
[H ]
10
5
5
10
9
10
10-7
10
8
7
8
10-7
10-6
10
9
10
10
9
14
10-5
10
10
4
10
14
10-15
14
15
0
101
101
14
中性 [ OH ]
[ OH ]
[H ]
10
pH
[ H 鹼性愈強
] 10
常見物質酸鹼值
pH 5
pH 愈小 愈酸 , [H ] 愈大 , [OH ] 愈小
-
pH 愈大 愈鹼 , [H ] 愈小 , [OH ] 愈大
-
pH [H ] , [OH ]
-
酸與鹼稀釋的pH變化
(1)酸的稀釋過程中,pH之變化:
接近中性
X 不合理
(2)鹼的稀釋過程中,pH之變化:
7
接近中性
X 不合理
溶液酸鹼性檢測
常用酸鹼試劑變色範圍
常用酸鹼試劑變色範圍:
廣用試紙變色表
pH
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10 11 12
13
14
紅 橙黃綠藍靛 紫
愈酸,愈紅
愈紫,愈鹼
廣用試紙
酚酞指示劑
石蕊試紙
在酸中顏色
黃、橙、紅色
無色
紅色
在中性時顏色
綠色
無色
不變色
在鹼中顏色
藍、靛、紫色
紅色
藍色
(媒體:1,2’00”)
酸鹼指示劑變色範圍
酸鹼指示劑變色範圍
(1)石蕊:
當 pH <5 時,呈現紅色;當 pH >8 時,呈現藍色
5~8
當 pH
時,呈現中間顏色。
(2)酚酞:
當 pH <8 時,呈現無色;當 pH >10 時,呈現紅色
當 pH
8~10 時,呈現中間顏色。
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
酸鹼性檢測儀 pH 計
天然酸鹼指示劑
天然酸鹼指示劑:在酸鹼中能呈現不同顏色,可用於檢測
(1)紫甘藍
酸
性
中
性
酸
性
中
性
(2)紅鳳菜
鹼
性
鹼
性
紫甘藍
紅鳳菜
(媒體:1,1’10”)
範例解說
[ H ] 10
1.回答下列問題:
(1)[ H+ ] =0.0000000001M pH= 10
H 10
10
H 10
0
0
0
[ OH
10 ]
-1
1
3
3 10
pH33 pH
3
。
H
M
(4)[ OH- ] =10-5 M pH=
(5)[ H+ ] =3×10-3 M pH=
10
, 酸
M
(3)[ H+ ] =10M pH=
H 10
, 鹼 m性。 n
mn
10 10 10
pH
m
10
mn
10
n
性。
10
M
(2)[ H+ ] =1M pH=
10
10
14
OH
1
10
10
[H ]
14
5
10
9
M
9
。
2~3 ,
2
pH
2 2
pH
10
酸
4
a 10
性。
3
3 10 10
2 pH 4
n
2
M n 1 pH n
範例解說
2.氫氧化鈉溶液濃度為0.05 M ,則:
[ H+ ] = 2 × 10-13 M。
pH= 12 ~ 13 。
[ OH- ] = 0.05 M。
[ Na+] = 0.05 M。
M
mol
M 莫耳濃度 mol
l
係數比 莫耳數比
V 相同
1 NaOH 1Na
0 . 05 M
[ OH
1OH
0 . 05 M
莫耳濃度比
0 . 05 M
] 0 . 05 M
[H ]
10
14
0 . 05
1 10
5 10
2 10
13
14
2
0 . 2 10
12
M
M pH 12 ~ 13
範例解說
3.硫酸溶液濃度為0.05 M ,則:
10-1 M。
[ H+ ] =
pH= 1 。
[ OH- ] = 10-13 M。
[ SO42- ] = 0.05
M
mol
M。
M 莫耳濃度 mol
l
係數比 莫耳數比
1 H 2 SO 4 2 H
0 . 05 M
1SO 4
0 . 10 M
[ OH
]
14
0 .1
2
0 . 05 M
[ H ] 0 . 10 M 10
10
莫耳濃度比
1
10
10
M pH 1
14
1
10
13
M
範例解說
4. ( B )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。
8.0
8.1
三線
交集
8.4
8 . 1 pH 8 . 4
範例解說
5. ( A ) 25℃,將1×10-8莫耳的氯化氫HCl 氣體,全部溶於1公升
的水中,且體積的變化可以忽略,則此溶液pH=?
(A)pH=6~7 (B) pH=7 (C) pH=8 (D) pH=10
M
mol
l
10
8
10
8
1
M pH 8
不合理
H 2O H
OH
HCl H
Cl
∵水的解離不可忽略:
〔H+〕=10-8+10-7= 0.1×10-7+1×10-7=1.1×10-7 M pH=6~7
6.( C )在同溫時,比較0.1M HCl與0.1M CH3COOH水溶液 的性質,
下列敘述何者錯誤?(A)前者較後者易導電(B)前者的H+濃度
較大 (C)兩者pH值相同 (D)兩者均使藍色石蕊試紙呈紅色。
弱酸(非100%解離)
HCl H
0 . 1M
Cl
0 . 1M
0 . 1M
CH 3 COOH H
0 . 1M
CH 3 COO
0 . 1M
0 . 1M
課程結束
Jim with you
Slide 24
課程名稱:酸鹼的濃度
編授教師:
中興國中 楊秉鈞
莫耳濃度
體積莫耳濃度
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
莫耳
公升
單位:
;符號: M
。(可以 [ ] 符號表示)
(3)公式:
M
分率
溶質莫耳數
部分
溶液公升數
全部
mol
M
mol
l
l
(4)實例討論:
莫耳濃度
1 M HCl
2 M HCl
意義
表示法
每公升溶液
HCl 1 M
每公升溶液
HCl 2 M
1 莫耳 HCl
2 莫耳 HCl
公式整理
公式整理:
原子
個數
( 6 10
看化學式
分子
個數
個
( 6 10
23
23
分子量
)
分子
莫耳數
)
個
n
求莫耳數有三個途徑
分子重(g)
分子量
公克
mol
mol
l
l
g
莫耳濃度
M
M
mol
l
M l mol
l
mol
M
範例解說
濃度均勻
NaCl 58 . 5
1.將250ml、1M的氯化鈉水溶液,倒掉 50ml,則:
剩餘溶液的濃度? 1 M。 (Na=23;Cl= 35.5)
他所倒掉的氯化鈉水溶液中含有 2.925 公克氯化鈉。
M
mol
l
1
n
n 0 . 05 mol 0 . 05 58 . 5 2 . 925 g
0 . 05
8 克。
2.欲配製濃度0.2M的氫氧化鈉水溶液1公升,需稱取氫氧化鈉
(如下)
並描述其配製方法。
(NaOH=40)
M
mol
l
0 .2
n
n 0 . 2 mol 0 . 2 40 8 g
1
秤 NaOH 8 g,先以部分水溶解,再加水至溶液總體積為 1公升。
1 公升刻度線
1 公升刻度線
(非加水1公升)
範例解說
3. ( C )在1 mL的0.1 M 糖水中,有多少個糖分子?
(A) 1.2×1024 (B) 6×1013 (C) 6×1019 (D) 3×1018
M
mol
0 .1
l
n
1 10
3
n 10
4
mol 10
4
6 10
23
6 10 個
19
4.重量百分濃度10%的氫氧化鈉水溶液200g,當溶液體積為500mL時,
其莫耳濃度為何? 1 M。
NaOH
40
200 0 . 1
M
mol
40
0 .5
M
l
0 .5
1M
0 .5
5. ( B )如果將原本12M的濃鹽酸1公升加水稀釋成3公升,則稀釋後的
鹽酸溶液濃度為多少M? (A)6 (B)4 (C)3 (D)2 M。
M
mol
l
M
12 1
3
4M
範例解說
mol M l
6. ( C ) 0.5M的鹽酸80mL與3M的鹽酸20mL均勻混合,試求混合
後的濃度為多少M?(A)1.75M
(B)0.6M (C)1M (D)2M。
分子分母同時有毫升欲換算公升時,可以毫升直接運算
M
mol
0 . 5 80 3 20
80 20
l
100
1M
100
7. ( C )有濃度為3 M的氫氧化鈉溶液10 mL,需加多少mL的水,才可
將其濃度稀釋為1 M?(A) 18 (B) 19 (C) 20 (D) 21。
M
mol
1
l
3 10
10 V
V 20 ml
(假設體積可加成)
8.有一瓶4M的氫氧化鈉溶液10ml,溶液重量為16克,則此溶液所含溶質
的重量百分濃度為? 10 %。(Na=23)
NaOH 40
%
( 4 0 . 01 ) 40
16
100
1 .6
16
100 10 %
範例解說
9. ( C )將濃度2M硫酸一瓶倒去1/3瓶,再用水加滿,又再倒去2/5瓶,
然後再用水加滿,則此溶液最後濃度為何?
(A)0.6M (B)0.27M (C)0.8M (D)0.4M。
設原體積 l 公升
M
mol
原溶質莫耳數
( 2l )
2
3
M
l
l
2l
3
5 4 0 .8 M
5
10. ( D )濃硫酸,密度約為1.85公克/立方公分。(H2SO4=98)
且其重量百分濃度為98%,請問其莫耳濃度約為多少M?
(A) 12.0 (B) 17.5 (C) 15.8 (D) 18.5 M。
假設硫酸溶液有
1 公升
1000 1 . 85
98
100
M
mol
l
M
98
1
18 . 5 M
範例解說
11. ( D )小明取大小略同的等量碳酸鈣固體各加入如表的三支試
管中,均勻混合後,三支試管產生氣體的速率為何?
(A)甲=乙=丙
(B)丙>乙>甲
(C)甲>乙>丙
(D)乙>丙>甲。
試管
試管內的水溶液
甲
水 10m L + 0.1M 鹽 酸 10m L
丙
水 19m L + 2 .0 M 鹽 酸 1m L
HCl H
Cl
1 : 1
乙
水 15m L + 0.8M 鹽 酸 5m L
分子分母同時有毫升欲換算公升時,可以毫升直接運算
CaCO
3
CaCO
M甲
M丙
2 HCl CaCl
3
mol
2H
Ca
0 . 1 10
l
10 10
mol
2 1
l
19 1
2
1
20
H 2 O CO 2
H 2 O CO 2
M
20
2
2
M
[ HCl ] [ H ]
M乙
[ H+ ] 愈大,速率愈快
mol
l
0 .8 5
15 5
乙>丙>甲
4
20
M
水溶液的酸鹼性
室溫下純水的解離 1000 1 55 .56 mol
純水的解離:
18
(1)純水為非電解質,但仍有極少量解離為 氫 離子與 氫氧根 離子
(2)解離個數討論:(室溫 25℃)
1 公升的純水所含有的水莫耳數: 55.56 。其中只有 10-7 莫耳
的水會解離。
H
O
H
OH
解離方程式:
。當 10-7 莫耳水解離,
2
解離出的氫離子有 10-7 莫耳;氫氧根離子有 10-7 莫耳。
H 2O H
1
10
7
H
1
OH
X
10
7
1
1
10
X Y 10
7
mol
Y
7
M
OH
10
7
10
7
M
1
(3)25℃下,純水中的氫離子濃度與氫氧根離子濃度關係:
[ H+ ] = [ OH- ] = 10-7 M 。
水溶液的離子積
水溶液的離子積:
(1)在 25 ℃的任何水溶液中,氫離子濃度與氫氧根濃度乘積為定值。
此定值等於 10-14 M2 。
14
[ H ] [ OH ] 10
(2)任何水溶液中,氫離子濃度與氫氧根濃度有 反比
[H+]
[H ]
關係。
10
14
[ OH
]
倒拋物線
[OH-]
[ OH
]
10
14
[H ]
(3)討論:
在純水中加中性物質,氫離子與氫氧根離子濃度 不變 。
在純水中加酸性物質,氫離子濃度 增加 、氫氧根離子濃度 減少 。
在純水中加鹼性物質,氫離子濃度 減少、氫氧根離子濃度 增加 。
酸鹼定義
酸鹼定義:以氫離子濃度與氫氧根離子濃度的 相對大小 來決定
7
-
[
H
]
10
M
[
OH
] 。
>
(1)酸性:水溶液中的 [
[ OH ]
7
(2)中性:水溶液中的 [ H+] = [ OH-] [ H ] 10 M [ OH ] 。
(3)鹼性:水溶液中的 [ H+] < [ OH-] [ H ] 10 7 M [ OH ] 。
H +]
中性水溶液
鹼性水溶液
[ H ] 10
7
M [ OH
]
[H+]
[OH-]
[ H ] [ OH ] 10
[ H ] 10
7
M [ OH
[H+]
14
酸性水溶液
]
[OH-]
X
2
10
14
[ H ] 10
7
M [ OH
]
[OH-]
[H+]
X
10
14
10
7
酸鹼值 pH value
酸鹼值 pH
10
m
酸鹼值:氫離子濃度的另一種表示法
10
m
(1)符號 pH 。
(2)氫離子濃度轉換成 pH值的方法:
10
n
a=1 10
[
H+
]
科學
記號
n
10
10
a 10
mn
mn
10 1
0
M
pH n
n
10
n
( [ H ] 10
pH
)
M
a≠1
a 10
(3)氫離子濃度轉換成 pH值的程序:
轉換 科學記號
。
判斷類型
紀錄 pH
n
M
n 1 pH n
(逼近法估計到
1 單位內)
[H+]與[OH-]濃度與pH的關係
(4)[ H+ ]與[ OH- ]濃度與 pH 的關係:
14
[ H+ ] 愈大, [ OH- ] 愈小: [ H ] [ OH ] 10
(反比)。
在 25℃時:pH>7 鹼性; pH=7 中性; pH<7 酸性。
pH愈小 酸性愈強, [ H+ ] 愈 大 , [ OH- ] 愈 小 。
pH愈大 鹼性愈強, [ OH- ] 愈 大 , [ H+ ]愈 小 。
0
1 10 pH不見得為整數,可能為 0 或是負值。
[H+]
3
101
1
10
pH值 -1
0
3
10
4
4
[OH-] 10 15 10 14 10 11 10 10
酸
14
鹼 ] [酸性愈強
[H
OH ] 10
性
[H ]
10
5
5
10
9
10
10-7
10
8
7
8
10-7
10-6
10
9
10
10
9
14
10-5
10
10
4
10
14
10-15
14
15
0
101
101
14
中性 [ OH ]
[ OH ]
[H ]
10
pH
[ H 鹼性愈強
] 10
常見物質酸鹼值
pH 5
pH 愈小 愈酸 , [H ] 愈大 , [OH ] 愈小
-
pH 愈大 愈鹼 , [H ] 愈小 , [OH ] 愈大
-
pH [H ] , [OH ]
-
酸與鹼稀釋的pH變化
(1)酸的稀釋過程中,pH之變化:
接近中性
X 不合理
(2)鹼的稀釋過程中,pH之變化:
7
接近中性
X 不合理
溶液酸鹼性檢測
常用酸鹼試劑變色範圍
常用酸鹼試劑變色範圍:
廣用試紙變色表
pH
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10 11 12
13
14
紅 橙黃綠藍靛 紫
愈酸,愈紅
愈紫,愈鹼
廣用試紙
酚酞指示劑
石蕊試紙
在酸中顏色
黃、橙、紅色
無色
紅色
在中性時顏色
綠色
無色
不變色
在鹼中顏色
藍、靛、紫色
紅色
藍色
(媒體:1,2’00”)
酸鹼指示劑變色範圍
酸鹼指示劑變色範圍
(1)石蕊:
當 pH <5 時,呈現紅色;當 pH >8 時,呈現藍色
5~8
當 pH
時,呈現中間顏色。
(2)酚酞:
當 pH <8 時,呈現無色;當 pH >10 時,呈現紅色
當 pH
8~10 時,呈現中間顏色。
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
酸鹼性檢測儀 pH 計
天然酸鹼指示劑
天然酸鹼指示劑:在酸鹼中能呈現不同顏色,可用於檢測
(1)紫甘藍
酸
性
中
性
酸
性
中
性
(2)紅鳳菜
鹼
性
鹼
性
紫甘藍
紅鳳菜
(媒體:1,1’10”)
範例解說
[ H ] 10
1.回答下列問題:
(1)[ H+ ] =0.0000000001M pH= 10
H 10
10
H 10
0
0
0
[ OH
10 ]
-1
1
3
3 10
pH33 pH
3
。
H
M
(4)[ OH- ] =10-5 M pH=
(5)[ H+ ] =3×10-3 M pH=
10
, 酸
M
(3)[ H+ ] =10M pH=
H 10
, 鹼 m性。 n
mn
10 10 10
pH
m
10
mn
10
n
性。
10
M
(2)[ H+ ] =1M pH=
10
10
14
OH
1
10
10
[H ]
14
5
10
9
M
9
。
2~3 ,
2
pH
2 2
pH
10
酸
4
a 10
性。
3
3 10 10
2 pH 4
n
2
M n 1 pH n
範例解說
2.氫氧化鈉溶液濃度為0.05 M ,則:
[ H+ ] = 2 × 10-13 M。
pH= 12 ~ 13 。
[ OH- ] = 0.05 M。
[ Na+] = 0.05 M。
M
mol
M 莫耳濃度 mol
l
係數比 莫耳數比
V 相同
1 NaOH 1Na
0 . 05 M
[ OH
1OH
0 . 05 M
莫耳濃度比
0 . 05 M
] 0 . 05 M
[H ]
10
14
0 . 05
1 10
5 10
2 10
13
14
2
0 . 2 10
12
M
M pH 12 ~ 13
範例解說
3.硫酸溶液濃度為0.05 M ,則:
10-1 M。
[ H+ ] =
pH= 1 。
[ OH- ] = 10-13 M。
[ SO42- ] = 0.05
M
mol
M。
M 莫耳濃度 mol
l
係數比 莫耳數比
1 H 2 SO 4 2 H
0 . 05 M
1SO 4
0 . 10 M
[ OH
]
14
0 .1
2
0 . 05 M
[ H ] 0 . 10 M 10
10
莫耳濃度比
1
10
10
M pH 1
14
1
10
13
M
範例解說
4. ( B )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。
8.0
8.1
三線
交集
8.4
8 . 1 pH 8 . 4
範例解說
5. ( A ) 25℃,將1×10-8莫耳的氯化氫HCl 氣體,全部溶於1公升
的水中,且體積的變化可以忽略,則此溶液pH=?
(A)pH=6~7 (B) pH=7 (C) pH=8 (D) pH=10
M
mol
l
10
8
10
8
1
M pH 8
不合理
H 2O H
OH
HCl H
Cl
∵水的解離不可忽略:
〔H+〕=10-8+10-7= 0.1×10-7+1×10-7=1.1×10-7 M pH=6~7
6.( C )在同溫時,比較0.1M HCl與0.1M CH3COOH水溶液 的性質,
下列敘述何者錯誤?(A)前者較後者易導電(B)前者的H+濃度
較大 (C)兩者pH值相同 (D)兩者均使藍色石蕊試紙呈紅色。
弱酸(非100%解離)
HCl H
0 . 1M
Cl
0 . 1M
0 . 1M
CH 3 COOH H
0 . 1M
CH 3 COO
0 . 1M
0 . 1M
課程結束
Jim with you
Slide 25
課程名稱:酸鹼的濃度
編授教師:
中興國中 楊秉鈞
莫耳濃度
體積莫耳濃度
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
莫耳
公升
單位:
;符號: M
。(可以 [ ] 符號表示)
(3)公式:
M
分率
溶質莫耳數
部分
溶液公升數
全部
mol
M
mol
l
l
(4)實例討論:
莫耳濃度
1 M HCl
2 M HCl
意義
表示法
每公升溶液
HCl 1 M
每公升溶液
HCl 2 M
1 莫耳 HCl
2 莫耳 HCl
公式整理
公式整理:
原子
個數
( 6 10
看化學式
分子
個數
個
( 6 10
23
23
分子量
)
分子
莫耳數
)
個
n
求莫耳數有三個途徑
分子重(g)
分子量
公克
mol
mol
l
l
g
莫耳濃度
M
M
mol
l
M l mol
l
mol
M
範例解說
濃度均勻
NaCl 58 . 5
1.將250ml、1M的氯化鈉水溶液,倒掉 50ml,則:
剩餘溶液的濃度? 1 M。 (Na=23;Cl= 35.5)
他所倒掉的氯化鈉水溶液中含有 2.925 公克氯化鈉。
M
mol
l
1
n
n 0 . 05 mol 0 . 05 58 . 5 2 . 925 g
0 . 05
8 克。
2.欲配製濃度0.2M的氫氧化鈉水溶液1公升,需稱取氫氧化鈉
(如下)
並描述其配製方法。
(NaOH=40)
M
mol
l
0 .2
n
n 0 . 2 mol 0 . 2 40 8 g
1
秤 NaOH 8 g,先以部分水溶解,再加水至溶液總體積為 1公升。
1 公升刻度線
1 公升刻度線
(非加水1公升)
範例解說
3. ( C )在1 mL的0.1 M 糖水中,有多少個糖分子?
(A) 1.2×1024 (B) 6×1013 (C) 6×1019 (D) 3×1018
M
mol
0 .1
l
n
1 10
3
n 10
4
mol 10
4
6 10
23
6 10 個
19
4.重量百分濃度10%的氫氧化鈉水溶液200g,當溶液體積為500mL時,
其莫耳濃度為何? 1 M。
NaOH
40
200 0 . 1
M
mol
40
0 .5
M
l
0 .5
1M
0 .5
5. ( B )如果將原本12M的濃鹽酸1公升加水稀釋成3公升,則稀釋後的
鹽酸溶液濃度為多少M? (A)6 (B)4 (C)3 (D)2 M。
M
mol
l
M
12 1
3
4M
範例解說
mol M l
6. ( C ) 0.5M的鹽酸80mL與3M的鹽酸20mL均勻混合,試求混合
後的濃度為多少M?(A)1.75M
(B)0.6M (C)1M (D)2M。
分子分母同時有毫升欲換算公升時,可以毫升直接運算
M
mol
0 . 5 80 3 20
80 20
l
100
1M
100
7. ( C )有濃度為3 M的氫氧化鈉溶液10 mL,需加多少mL的水,才可
將其濃度稀釋為1 M?(A) 18 (B) 19 (C) 20 (D) 21。
M
mol
1
l
3 10
10 V
V 20 ml
(假設體積可加成)
8.有一瓶4M的氫氧化鈉溶液10ml,溶液重量為16克,則此溶液所含溶質
的重量百分濃度為? 10 %。(Na=23)
NaOH 40
%
( 4 0 . 01 ) 40
16
100
1 .6
16
100 10 %
範例解說
9. ( C )將濃度2M硫酸一瓶倒去1/3瓶,再用水加滿,又再倒去2/5瓶,
然後再用水加滿,則此溶液最後濃度為何?
(A)0.6M (B)0.27M (C)0.8M (D)0.4M。
設原體積 l 公升
M
mol
原溶質莫耳數
( 2l )
2
3
M
l
l
2l
3
5 4 0 .8 M
5
10. ( D )濃硫酸,密度約為1.85公克/立方公分。(H2SO4=98)
且其重量百分濃度為98%,請問其莫耳濃度約為多少M?
(A) 12.0 (B) 17.5 (C) 15.8 (D) 18.5 M。
假設硫酸溶液有
1 公升
1000 1 . 85
98
100
M
mol
l
M
98
1
18 . 5 M
範例解說
11. ( D )小明取大小略同的等量碳酸鈣固體各加入如表的三支試
管中,均勻混合後,三支試管產生氣體的速率為何?
(A)甲=乙=丙
(B)丙>乙>甲
(C)甲>乙>丙
(D)乙>丙>甲。
試管
試管內的水溶液
甲
水 10m L + 0.1M 鹽 酸 10m L
丙
水 19m L + 2 .0 M 鹽 酸 1m L
HCl H
Cl
1 : 1
乙
水 15m L + 0.8M 鹽 酸 5m L
分子分母同時有毫升欲換算公升時,可以毫升直接運算
CaCO
3
CaCO
M甲
M丙
2 HCl CaCl
3
mol
2H
Ca
0 . 1 10
l
10 10
mol
2 1
l
19 1
2
1
20
H 2 O CO 2
H 2 O CO 2
M
20
2
2
M
[ HCl ] [ H ]
M乙
[ H+ ] 愈大,速率愈快
mol
l
0 .8 5
15 5
乙>丙>甲
4
20
M
水溶液的酸鹼性
室溫下純水的解離 1000 1 55 .56 mol
純水的解離:
18
(1)純水為非電解質,但仍有極少量解離為 氫 離子與 氫氧根 離子
(2)解離個數討論:(室溫 25℃)
1 公升的純水所含有的水莫耳數: 55.56 。其中只有 10-7 莫耳
的水會解離。
H
O
H
OH
解離方程式:
。當 10-7 莫耳水解離,
2
解離出的氫離子有 10-7 莫耳;氫氧根離子有 10-7 莫耳。
H 2O H
1
10
7
H
1
OH
X
10
7
1
1
10
X Y 10
7
mol
Y
7
M
OH
10
7
10
7
M
1
(3)25℃下,純水中的氫離子濃度與氫氧根離子濃度關係:
[ H+ ] = [ OH- ] = 10-7 M 。
水溶液的離子積
水溶液的離子積:
(1)在 25 ℃的任何水溶液中,氫離子濃度與氫氧根濃度乘積為定值。
此定值等於 10-14 M2 。
14
[ H ] [ OH ] 10
(2)任何水溶液中,氫離子濃度與氫氧根濃度有 反比
[H+]
[H ]
關係。
10
14
[ OH
]
倒拋物線
[OH-]
[ OH
]
10
14
[H ]
(3)討論:
在純水中加中性物質,氫離子與氫氧根離子濃度 不變 。
在純水中加酸性物質,氫離子濃度 增加 、氫氧根離子濃度 減少 。
在純水中加鹼性物質,氫離子濃度 減少、氫氧根離子濃度 增加 。
酸鹼定義
酸鹼定義:以氫離子濃度與氫氧根離子濃度的 相對大小 來決定
7
-
[
H
]
10
M
[
OH
] 。
>
(1)酸性:水溶液中的 [
[ OH ]
7
(2)中性:水溶液中的 [ H+] = [ OH-] [ H ] 10 M [ OH ] 。
(3)鹼性:水溶液中的 [ H+] < [ OH-] [ H ] 10 7 M [ OH ] 。
H +]
中性水溶液
鹼性水溶液
[ H ] 10
7
M [ OH
]
[H+]
[OH-]
[ H ] [ OH ] 10
[ H ] 10
7
M [ OH
[H+]
14
酸性水溶液
]
[OH-]
X
2
10
14
[ H ] 10
7
M [ OH
]
[OH-]
[H+]
X
10
14
10
7
酸鹼值 pH value
酸鹼值 pH
10
m
酸鹼值:氫離子濃度的另一種表示法
10
m
(1)符號 pH 。
(2)氫離子濃度轉換成 pH值的方法:
10
n
a=1 10
[
H+
]
科學
記號
n
10
10
a 10
mn
mn
10 1
0
M
pH n
n
10
n
( [ H ] 10
pH
)
M
a≠1
a 10
(3)氫離子濃度轉換成 pH值的程序:
轉換 科學記號
。
判斷類型
紀錄 pH
n
M
n 1 pH n
(逼近法估計到
1 單位內)
[H+]與[OH-]濃度與pH的關係
(4)[ H+ ]與[ OH- ]濃度與 pH 的關係:
14
[ H+ ] 愈大, [ OH- ] 愈小: [ H ] [ OH ] 10
(反比)。
在 25℃時:pH>7 鹼性; pH=7 中性; pH<7 酸性。
pH愈小 酸性愈強, [ H+ ] 愈 大 , [ OH- ] 愈 小 。
pH愈大 鹼性愈強, [ OH- ] 愈 大 , [ H+ ]愈 小 。
0
1 10 pH不見得為整數,可能為 0 或是負值。
[H+]
3
101
1
10
pH值 -1
0
3
10
4
4
[OH-] 10 15 10 14 10 11 10 10
酸
14
鹼 ] [酸性愈強
[H
OH ] 10
性
[H ]
10
5
5
10
9
10
10-7
10
8
7
8
10-7
10-6
10
9
10
10
9
14
10-5
10
10
4
10
14
10-15
14
15
0
101
101
14
中性 [ OH ]
[ OH ]
[H ]
10
pH
[ H 鹼性愈強
] 10
常見物質酸鹼值
pH 5
pH 愈小 愈酸 , [H ] 愈大 , [OH ] 愈小
-
pH 愈大 愈鹼 , [H ] 愈小 , [OH ] 愈大
-
pH [H ] , [OH ]
-
酸與鹼稀釋的pH變化
(1)酸的稀釋過程中,pH之變化:
接近中性
X 不合理
(2)鹼的稀釋過程中,pH之變化:
7
接近中性
X 不合理
溶液酸鹼性檢測
常用酸鹼試劑變色範圍
常用酸鹼試劑變色範圍:
廣用試紙變色表
pH
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10 11 12
13
14
紅 橙黃綠藍靛 紫
愈酸,愈紅
愈紫,愈鹼
廣用試紙
酚酞指示劑
石蕊試紙
在酸中顏色
黃、橙、紅色
無色
紅色
在中性時顏色
綠色
無色
不變色
在鹼中顏色
藍、靛、紫色
紅色
藍色
(媒體:1,2’00”)
酸鹼指示劑變色範圍
酸鹼指示劑變色範圍
(1)石蕊:
當 pH <5 時,呈現紅色;當 pH >8 時,呈現藍色
5~8
當 pH
時,呈現中間顏色。
(2)酚酞:
當 pH <8 時,呈現無色;當 pH >10 時,呈現紅色
當 pH
8~10 時,呈現中間顏色。
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
酸鹼性檢測儀 pH 計
天然酸鹼指示劑
天然酸鹼指示劑:在酸鹼中能呈現不同顏色,可用於檢測
(1)紫甘藍
酸
性
中
性
酸
性
中
性
(2)紅鳳菜
鹼
性
鹼
性
紫甘藍
紅鳳菜
(媒體:1,1’10”)
範例解說
[ H ] 10
1.回答下列問題:
(1)[ H+ ] =0.0000000001M pH= 10
H 10
10
H 10
0
0
0
[ OH
10 ]
-1
1
3
3 10
pH33 pH
3
。
H
M
(4)[ OH- ] =10-5 M pH=
(5)[ H+ ] =3×10-3 M pH=
10
, 酸
M
(3)[ H+ ] =10M pH=
H 10
, 鹼 m性。 n
mn
10 10 10
pH
m
10
mn
10
n
性。
10
M
(2)[ H+ ] =1M pH=
10
10
14
OH
1
10
10
[H ]
14
5
10
9
M
9
。
2~3 ,
2
pH
2 2
pH
10
酸
4
a 10
性。
3
3 10 10
2 pH 4
n
2
M n 1 pH n
範例解說
2.氫氧化鈉溶液濃度為0.05 M ,則:
[ H+ ] = 2 × 10-13 M。
pH= 12 ~ 13 。
[ OH- ] = 0.05 M。
[ Na+] = 0.05 M。
M
mol
M 莫耳濃度 mol
l
係數比 莫耳數比
V 相同
1 NaOH 1Na
0 . 05 M
[ OH
1OH
0 . 05 M
莫耳濃度比
0 . 05 M
] 0 . 05 M
[H ]
10
14
0 . 05
1 10
5 10
2 10
13
14
2
0 . 2 10
12
M
M pH 12 ~ 13
範例解說
3.硫酸溶液濃度為0.05 M ,則:
10-1 M。
[ H+ ] =
pH= 1 。
[ OH- ] = 10-13 M。
[ SO42- ] = 0.05
M
mol
M。
M 莫耳濃度 mol
l
係數比 莫耳數比
1 H 2 SO 4 2 H
0 . 05 M
1SO 4
0 . 10 M
[ OH
]
14
0 .1
2
0 . 05 M
[ H ] 0 . 10 M 10
10
莫耳濃度比
1
10
10
M pH 1
14
1
10
13
M
範例解說
4. ( B )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。
8.0
8.1
三線
交集
8.4
8 . 1 pH 8 . 4
範例解說
5. ( A ) 25℃,將1×10-8莫耳的氯化氫HCl 氣體,全部溶於1公升
的水中,且體積的變化可以忽略,則此溶液pH=?
(A)pH=6~7 (B) pH=7 (C) pH=8 (D) pH=10
M
mol
l
10
8
10
8
1
M pH 8
不合理
H 2O H
OH
HCl H
Cl
∵水的解離不可忽略:
〔H+〕=10-8+10-7= 0.1×10-7+1×10-7=1.1×10-7 M pH=6~7
6.( C )在同溫時,比較0.1M HCl與0.1M CH3COOH水溶液 的性質,
下列敘述何者錯誤?(A)前者較後者易導電(B)前者的H+濃度
較大 (C)兩者pH值相同 (D)兩者均使藍色石蕊試紙呈紅色。
弱酸(非100%解離)
HCl H
0 . 1M
Cl
0 . 1M
0 . 1M
CH 3 COOH H
0 . 1M
CH 3 COO
0 . 1M
0 . 1M
課程結束
Jim with you
Slide 26
課程名稱:酸鹼的濃度
編授教師:
中興國中 楊秉鈞
莫耳濃度
體積莫耳濃度
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
莫耳
公升
單位:
;符號: M
。(可以 [ ] 符號表示)
(3)公式:
M
分率
溶質莫耳數
部分
溶液公升數
全部
mol
M
mol
l
l
(4)實例討論:
莫耳濃度
1 M HCl
2 M HCl
意義
表示法
每公升溶液
HCl 1 M
每公升溶液
HCl 2 M
1 莫耳 HCl
2 莫耳 HCl
公式整理
公式整理:
原子
個數
( 6 10
看化學式
分子
個數
個
( 6 10
23
23
分子量
)
分子
莫耳數
)
個
n
求莫耳數有三個途徑
分子重(g)
分子量
公克
mol
mol
l
l
g
莫耳濃度
M
M
mol
l
M l mol
l
mol
M
範例解說
濃度均勻
NaCl 58 . 5
1.將250ml、1M的氯化鈉水溶液,倒掉 50ml,則:
剩餘溶液的濃度? 1 M。 (Na=23;Cl= 35.5)
他所倒掉的氯化鈉水溶液中含有 2.925 公克氯化鈉。
M
mol
l
1
n
n 0 . 05 mol 0 . 05 58 . 5 2 . 925 g
0 . 05
8 克。
2.欲配製濃度0.2M的氫氧化鈉水溶液1公升,需稱取氫氧化鈉
(如下)
並描述其配製方法。
(NaOH=40)
M
mol
l
0 .2
n
n 0 . 2 mol 0 . 2 40 8 g
1
秤 NaOH 8 g,先以部分水溶解,再加水至溶液總體積為 1公升。
1 公升刻度線
1 公升刻度線
(非加水1公升)
範例解說
3. ( C )在1 mL的0.1 M 糖水中,有多少個糖分子?
(A) 1.2×1024 (B) 6×1013 (C) 6×1019 (D) 3×1018
M
mol
0 .1
l
n
1 10
3
n 10
4
mol 10
4
6 10
23
6 10 個
19
4.重量百分濃度10%的氫氧化鈉水溶液200g,當溶液體積為500mL時,
其莫耳濃度為何? 1 M。
NaOH
40
200 0 . 1
M
mol
40
0 .5
M
l
0 .5
1M
0 .5
5. ( B )如果將原本12M的濃鹽酸1公升加水稀釋成3公升,則稀釋後的
鹽酸溶液濃度為多少M? (A)6 (B)4 (C)3 (D)2 M。
M
mol
l
M
12 1
3
4M
範例解說
mol M l
6. ( C ) 0.5M的鹽酸80mL與3M的鹽酸20mL均勻混合,試求混合
後的濃度為多少M?(A)1.75M
(B)0.6M (C)1M (D)2M。
分子分母同時有毫升欲換算公升時,可以毫升直接運算
M
mol
0 . 5 80 3 20
80 20
l
100
1M
100
7. ( C )有濃度為3 M的氫氧化鈉溶液10 mL,需加多少mL的水,才可
將其濃度稀釋為1 M?(A) 18 (B) 19 (C) 20 (D) 21。
M
mol
1
l
3 10
10 V
V 20 ml
(假設體積可加成)
8.有一瓶4M的氫氧化鈉溶液10ml,溶液重量為16克,則此溶液所含溶質
的重量百分濃度為? 10 %。(Na=23)
NaOH 40
%
( 4 0 . 01 ) 40
16
100
1 .6
16
100 10 %
範例解說
9. ( C )將濃度2M硫酸一瓶倒去1/3瓶,再用水加滿,又再倒去2/5瓶,
然後再用水加滿,則此溶液最後濃度為何?
(A)0.6M (B)0.27M (C)0.8M (D)0.4M。
設原體積 l 公升
M
mol
原溶質莫耳數
( 2l )
2
3
M
l
l
2l
3
5 4 0 .8 M
5
10. ( D )濃硫酸,密度約為1.85公克/立方公分。(H2SO4=98)
且其重量百分濃度為98%,請問其莫耳濃度約為多少M?
(A) 12.0 (B) 17.5 (C) 15.8 (D) 18.5 M。
假設硫酸溶液有
1 公升
1000 1 . 85
98
100
M
mol
l
M
98
1
18 . 5 M
範例解說
11. ( D )小明取大小略同的等量碳酸鈣固體各加入如表的三支試
管中,均勻混合後,三支試管產生氣體的速率為何?
(A)甲=乙=丙
(B)丙>乙>甲
(C)甲>乙>丙
(D)乙>丙>甲。
試管
試管內的水溶液
甲
水 10m L + 0.1M 鹽 酸 10m L
丙
水 19m L + 2 .0 M 鹽 酸 1m L
HCl H
Cl
1 : 1
乙
水 15m L + 0.8M 鹽 酸 5m L
分子分母同時有毫升欲換算公升時,可以毫升直接運算
CaCO
3
CaCO
M甲
M丙
2 HCl CaCl
3
mol
2H
Ca
0 . 1 10
l
10 10
mol
2 1
l
19 1
2
1
20
H 2 O CO 2
H 2 O CO 2
M
20
2
2
M
[ HCl ] [ H ]
M乙
[ H+ ] 愈大,速率愈快
mol
l
0 .8 5
15 5
乙>丙>甲
4
20
M
水溶液的酸鹼性
室溫下純水的解離 1000 1 55 .56 mol
純水的解離:
18
(1)純水為非電解質,但仍有極少量解離為 氫 離子與 氫氧根 離子
(2)解離個數討論:(室溫 25℃)
1 公升的純水所含有的水莫耳數: 55.56 。其中只有 10-7 莫耳
的水會解離。
H
O
H
OH
解離方程式:
。當 10-7 莫耳水解離,
2
解離出的氫離子有 10-7 莫耳;氫氧根離子有 10-7 莫耳。
H 2O H
1
10
7
H
1
OH
X
10
7
1
1
10
X Y 10
7
mol
Y
7
M
OH
10
7
10
7
M
1
(3)25℃下,純水中的氫離子濃度與氫氧根離子濃度關係:
[ H+ ] = [ OH- ] = 10-7 M 。
水溶液的離子積
水溶液的離子積:
(1)在 25 ℃的任何水溶液中,氫離子濃度與氫氧根濃度乘積為定值。
此定值等於 10-14 M2 。
14
[ H ] [ OH ] 10
(2)任何水溶液中,氫離子濃度與氫氧根濃度有 反比
[H+]
[H ]
關係。
10
14
[ OH
]
倒拋物線
[OH-]
[ OH
]
10
14
[H ]
(3)討論:
在純水中加中性物質,氫離子與氫氧根離子濃度 不變 。
在純水中加酸性物質,氫離子濃度 增加 、氫氧根離子濃度 減少 。
在純水中加鹼性物質,氫離子濃度 減少、氫氧根離子濃度 增加 。
酸鹼定義
酸鹼定義:以氫離子濃度與氫氧根離子濃度的 相對大小 來決定
7
-
[
H
]
10
M
[
OH
] 。
>
(1)酸性:水溶液中的 [
[ OH ]
7
(2)中性:水溶液中的 [ H+] = [ OH-] [ H ] 10 M [ OH ] 。
(3)鹼性:水溶液中的 [ H+] < [ OH-] [ H ] 10 7 M [ OH ] 。
H +]
中性水溶液
鹼性水溶液
[ H ] 10
7
M [ OH
]
[H+]
[OH-]
[ H ] [ OH ] 10
[ H ] 10
7
M [ OH
[H+]
14
酸性水溶液
]
[OH-]
X
2
10
14
[ H ] 10
7
M [ OH
]
[OH-]
[H+]
X
10
14
10
7
酸鹼值 pH value
酸鹼值 pH
10
m
酸鹼值:氫離子濃度的另一種表示法
10
m
(1)符號 pH 。
(2)氫離子濃度轉換成 pH值的方法:
10
n
a=1 10
[
H+
]
科學
記號
n
10
10
a 10
mn
mn
10 1
0
M
pH n
n
10
n
( [ H ] 10
pH
)
M
a≠1
a 10
(3)氫離子濃度轉換成 pH值的程序:
轉換 科學記號
。
判斷類型
紀錄 pH
n
M
n 1 pH n
(逼近法估計到
1 單位內)
[H+]與[OH-]濃度與pH的關係
(4)[ H+ ]與[ OH- ]濃度與 pH 的關係:
14
[ H+ ] 愈大, [ OH- ] 愈小: [ H ] [ OH ] 10
(反比)。
在 25℃時:pH>7 鹼性; pH=7 中性; pH<7 酸性。
pH愈小 酸性愈強, [ H+ ] 愈 大 , [ OH- ] 愈 小 。
pH愈大 鹼性愈強, [ OH- ] 愈 大 , [ H+ ]愈 小 。
0
1 10 pH不見得為整數,可能為 0 或是負值。
[H+]
3
101
1
10
pH值 -1
0
3
10
4
4
[OH-] 10 15 10 14 10 11 10 10
酸
14
鹼 ] [酸性愈強
[H
OH ] 10
性
[H ]
10
5
5
10
9
10
10-7
10
8
7
8
10-7
10-6
10
9
10
10
9
14
10-5
10
10
4
10
14
10-15
14
15
0
101
101
14
中性 [ OH ]
[ OH ]
[H ]
10
pH
[ H 鹼性愈強
] 10
常見物質酸鹼值
pH 5
pH 愈小 愈酸 , [H ] 愈大 , [OH ] 愈小
-
pH 愈大 愈鹼 , [H ] 愈小 , [OH ] 愈大
-
pH [H ] , [OH ]
-
酸與鹼稀釋的pH變化
(1)酸的稀釋過程中,pH之變化:
接近中性
X 不合理
(2)鹼的稀釋過程中,pH之變化:
7
接近中性
X 不合理
溶液酸鹼性檢測
常用酸鹼試劑變色範圍
常用酸鹼試劑變色範圍:
廣用試紙變色表
pH
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10 11 12
13
14
紅 橙黃綠藍靛 紫
愈酸,愈紅
愈紫,愈鹼
廣用試紙
酚酞指示劑
石蕊試紙
在酸中顏色
黃、橙、紅色
無色
紅色
在中性時顏色
綠色
無色
不變色
在鹼中顏色
藍、靛、紫色
紅色
藍色
(媒體:1,2’00”)
酸鹼指示劑變色範圍
酸鹼指示劑變色範圍
(1)石蕊:
當 pH <5 時,呈現紅色;當 pH >8 時,呈現藍色
5~8
當 pH
時,呈現中間顏色。
(2)酚酞:
當 pH <8 時,呈現無色;當 pH >10 時,呈現紅色
當 pH
8~10 時,呈現中間顏色。
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
酸鹼性檢測儀 pH 計
天然酸鹼指示劑
天然酸鹼指示劑:在酸鹼中能呈現不同顏色,可用於檢測
(1)紫甘藍
酸
性
中
性
酸
性
中
性
(2)紅鳳菜
鹼
性
鹼
性
紫甘藍
紅鳳菜
(媒體:1,1’10”)
範例解說
[ H ] 10
1.回答下列問題:
(1)[ H+ ] =0.0000000001M pH= 10
H 10
10
H 10
0
0
0
[ OH
10 ]
-1
1
3
3 10
pH33 pH
3
。
H
M
(4)[ OH- ] =10-5 M pH=
(5)[ H+ ] =3×10-3 M pH=
10
, 酸
M
(3)[ H+ ] =10M pH=
H 10
, 鹼 m性。 n
mn
10 10 10
pH
m
10
mn
10
n
性。
10
M
(2)[ H+ ] =1M pH=
10
10
14
OH
1
10
10
[H ]
14
5
10
9
M
9
。
2~3 ,
2
pH
2 2
pH
10
酸
4
a 10
性。
3
3 10 10
2 pH 4
n
2
M n 1 pH n
範例解說
2.氫氧化鈉溶液濃度為0.05 M ,則:
[ H+ ] = 2 × 10-13 M。
pH= 12 ~ 13 。
[ OH- ] = 0.05 M。
[ Na+] = 0.05 M。
M
mol
M 莫耳濃度 mol
l
係數比 莫耳數比
V 相同
1 NaOH 1Na
0 . 05 M
[ OH
1OH
0 . 05 M
莫耳濃度比
0 . 05 M
] 0 . 05 M
[H ]
10
14
0 . 05
1 10
5 10
2 10
13
14
2
0 . 2 10
12
M
M pH 12 ~ 13
範例解說
3.硫酸溶液濃度為0.05 M ,則:
10-1 M。
[ H+ ] =
pH= 1 。
[ OH- ] = 10-13 M。
[ SO42- ] = 0.05
M
mol
M。
M 莫耳濃度 mol
l
係數比 莫耳數比
1 H 2 SO 4 2 H
0 . 05 M
1SO 4
0 . 10 M
[ OH
]
14
0 .1
2
0 . 05 M
[ H ] 0 . 10 M 10
10
莫耳濃度比
1
10
10
M pH 1
14
1
10
13
M
範例解說
4. ( B )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。
8.0
8.1
三線
交集
8.4
8 . 1 pH 8 . 4
範例解說
5. ( A ) 25℃,將1×10-8莫耳的氯化氫HCl 氣體,全部溶於1公升
的水中,且體積的變化可以忽略,則此溶液pH=?
(A)pH=6~7 (B) pH=7 (C) pH=8 (D) pH=10
M
mol
l
10
8
10
8
1
M pH 8
不合理
H 2O H
OH
HCl H
Cl
∵水的解離不可忽略:
〔H+〕=10-8+10-7= 0.1×10-7+1×10-7=1.1×10-7 M pH=6~7
6.( C )在同溫時,比較0.1M HCl與0.1M CH3COOH水溶液 的性質,
下列敘述何者錯誤?(A)前者較後者易導電(B)前者的H+濃度
較大 (C)兩者pH值相同 (D)兩者均使藍色石蕊試紙呈紅色。
弱酸(非100%解離)
HCl H
0 . 1M
Cl
0 . 1M
0 . 1M
CH 3 COOH H
0 . 1M
CH 3 COO
0 . 1M
0 . 1M
課程結束
Jim with you
Slide 27
課程名稱:酸鹼的濃度
編授教師:
中興國中 楊秉鈞
莫耳濃度
體積莫耳濃度
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
莫耳
公升
單位:
;符號: M
。(可以 [ ] 符號表示)
(3)公式:
M
分率
溶質莫耳數
部分
溶液公升數
全部
mol
M
mol
l
l
(4)實例討論:
莫耳濃度
1 M HCl
2 M HCl
意義
表示法
每公升溶液
HCl 1 M
每公升溶液
HCl 2 M
1 莫耳 HCl
2 莫耳 HCl
公式整理
公式整理:
原子
個數
( 6 10
看化學式
分子
個數
個
( 6 10
23
23
分子量
)
分子
莫耳數
)
個
n
求莫耳數有三個途徑
分子重(g)
分子量
公克
mol
mol
l
l
g
莫耳濃度
M
M
mol
l
M l mol
l
mol
M
範例解說
濃度均勻
NaCl 58 . 5
1.將250ml、1M的氯化鈉水溶液,倒掉 50ml,則:
剩餘溶液的濃度? 1 M。 (Na=23;Cl= 35.5)
他所倒掉的氯化鈉水溶液中含有 2.925 公克氯化鈉。
M
mol
l
1
n
n 0 . 05 mol 0 . 05 58 . 5 2 . 925 g
0 . 05
8 克。
2.欲配製濃度0.2M的氫氧化鈉水溶液1公升,需稱取氫氧化鈉
(如下)
並描述其配製方法。
(NaOH=40)
M
mol
l
0 .2
n
n 0 . 2 mol 0 . 2 40 8 g
1
秤 NaOH 8 g,先以部分水溶解,再加水至溶液總體積為 1公升。
1 公升刻度線
1 公升刻度線
(非加水1公升)
範例解說
3. ( C )在1 mL的0.1 M 糖水中,有多少個糖分子?
(A) 1.2×1024 (B) 6×1013 (C) 6×1019 (D) 3×1018
M
mol
0 .1
l
n
1 10
3
n 10
4
mol 10
4
6 10
23
6 10 個
19
4.重量百分濃度10%的氫氧化鈉水溶液200g,當溶液體積為500mL時,
其莫耳濃度為何? 1 M。
NaOH
40
200 0 . 1
M
mol
40
0 .5
M
l
0 .5
1M
0 .5
5. ( B )如果將原本12M的濃鹽酸1公升加水稀釋成3公升,則稀釋後的
鹽酸溶液濃度為多少M? (A)6 (B)4 (C)3 (D)2 M。
M
mol
l
M
12 1
3
4M
範例解說
mol M l
6. ( C ) 0.5M的鹽酸80mL與3M的鹽酸20mL均勻混合,試求混合
後的濃度為多少M?(A)1.75M
(B)0.6M (C)1M (D)2M。
分子分母同時有毫升欲換算公升時,可以毫升直接運算
M
mol
0 . 5 80 3 20
80 20
l
100
1M
100
7. ( C )有濃度為3 M的氫氧化鈉溶液10 mL,需加多少mL的水,才可
將其濃度稀釋為1 M?(A) 18 (B) 19 (C) 20 (D) 21。
M
mol
1
l
3 10
10 V
V 20 ml
(假設體積可加成)
8.有一瓶4M的氫氧化鈉溶液10ml,溶液重量為16克,則此溶液所含溶質
的重量百分濃度為? 10 %。(Na=23)
NaOH 40
%
( 4 0 . 01 ) 40
16
100
1 .6
16
100 10 %
範例解說
9. ( C )將濃度2M硫酸一瓶倒去1/3瓶,再用水加滿,又再倒去2/5瓶,
然後再用水加滿,則此溶液最後濃度為何?
(A)0.6M (B)0.27M (C)0.8M (D)0.4M。
設原體積 l 公升
M
mol
原溶質莫耳數
( 2l )
2
3
M
l
l
2l
3
5 4 0 .8 M
5
10. ( D )濃硫酸,密度約為1.85公克/立方公分。(H2SO4=98)
且其重量百分濃度為98%,請問其莫耳濃度約為多少M?
(A) 12.0 (B) 17.5 (C) 15.8 (D) 18.5 M。
假設硫酸溶液有
1 公升
1000 1 . 85
98
100
M
mol
l
M
98
1
18 . 5 M
範例解說
11. ( D )小明取大小略同的等量碳酸鈣固體各加入如表的三支試
管中,均勻混合後,三支試管產生氣體的速率為何?
(A)甲=乙=丙
(B)丙>乙>甲
(C)甲>乙>丙
(D)乙>丙>甲。
試管
試管內的水溶液
甲
水 10m L + 0.1M 鹽 酸 10m L
丙
水 19m L + 2 .0 M 鹽 酸 1m L
HCl H
Cl
1 : 1
乙
水 15m L + 0.8M 鹽 酸 5m L
分子分母同時有毫升欲換算公升時,可以毫升直接運算
CaCO
3
CaCO
M甲
M丙
2 HCl CaCl
3
mol
2H
Ca
0 . 1 10
l
10 10
mol
2 1
l
19 1
2
1
20
H 2 O CO 2
H 2 O CO 2
M
20
2
2
M
[ HCl ] [ H ]
M乙
[ H+ ] 愈大,速率愈快
mol
l
0 .8 5
15 5
乙>丙>甲
4
20
M
水溶液的酸鹼性
室溫下純水的解離 1000 1 55 .56 mol
純水的解離:
18
(1)純水為非電解質,但仍有極少量解離為 氫 離子與 氫氧根 離子
(2)解離個數討論:(室溫 25℃)
1 公升的純水所含有的水莫耳數: 55.56 。其中只有 10-7 莫耳
的水會解離。
H
O
H
OH
解離方程式:
。當 10-7 莫耳水解離,
2
解離出的氫離子有 10-7 莫耳;氫氧根離子有 10-7 莫耳。
H 2O H
1
10
7
H
1
OH
X
10
7
1
1
10
X Y 10
7
mol
Y
7
M
OH
10
7
10
7
M
1
(3)25℃下,純水中的氫離子濃度與氫氧根離子濃度關係:
[ H+ ] = [ OH- ] = 10-7 M 。
水溶液的離子積
水溶液的離子積:
(1)在 25 ℃的任何水溶液中,氫離子濃度與氫氧根濃度乘積為定值。
此定值等於 10-14 M2 。
14
[ H ] [ OH ] 10
(2)任何水溶液中,氫離子濃度與氫氧根濃度有 反比
[H+]
[H ]
關係。
10
14
[ OH
]
倒拋物線
[OH-]
[ OH
]
10
14
[H ]
(3)討論:
在純水中加中性物質,氫離子與氫氧根離子濃度 不變 。
在純水中加酸性物質,氫離子濃度 增加 、氫氧根離子濃度 減少 。
在純水中加鹼性物質,氫離子濃度 減少、氫氧根離子濃度 增加 。
酸鹼定義
酸鹼定義:以氫離子濃度與氫氧根離子濃度的 相對大小 來決定
7
-
[
H
]
10
M
[
OH
] 。
>
(1)酸性:水溶液中的 [
[ OH ]
7
(2)中性:水溶液中的 [ H+] = [ OH-] [ H ] 10 M [ OH ] 。
(3)鹼性:水溶液中的 [ H+] < [ OH-] [ H ] 10 7 M [ OH ] 。
H +]
中性水溶液
鹼性水溶液
[ H ] 10
7
M [ OH
]
[H+]
[OH-]
[ H ] [ OH ] 10
[ H ] 10
7
M [ OH
[H+]
14
酸性水溶液
]
[OH-]
X
2
10
14
[ H ] 10
7
M [ OH
]
[OH-]
[H+]
X
10
14
10
7
酸鹼值 pH value
酸鹼值 pH
10
m
酸鹼值:氫離子濃度的另一種表示法
10
m
(1)符號 pH 。
(2)氫離子濃度轉換成 pH值的方法:
10
n
a=1 10
[
H+
]
科學
記號
n
10
10
a 10
mn
mn
10 1
0
M
pH n
n
10
n
( [ H ] 10
pH
)
M
a≠1
a 10
(3)氫離子濃度轉換成 pH值的程序:
轉換 科學記號
。
判斷類型
紀錄 pH
n
M
n 1 pH n
(逼近法估計到
1 單位內)
[H+]與[OH-]濃度與pH的關係
(4)[ H+ ]與[ OH- ]濃度與 pH 的關係:
14
[ H+ ] 愈大, [ OH- ] 愈小: [ H ] [ OH ] 10
(反比)。
在 25℃時:pH>7 鹼性; pH=7 中性; pH<7 酸性。
pH愈小 酸性愈強, [ H+ ] 愈 大 , [ OH- ] 愈 小 。
pH愈大 鹼性愈強, [ OH- ] 愈 大 , [ H+ ]愈 小 。
0
1 10 pH不見得為整數,可能為 0 或是負值。
[H+]
3
101
1
10
pH值 -1
0
3
10
4
4
[OH-] 10 15 10 14 10 11 10 10
酸
14
鹼 ] [酸性愈強
[H
OH ] 10
性
[H ]
10
5
5
10
9
10
10-7
10
8
7
8
10-7
10-6
10
9
10
10
9
14
10-5
10
10
4
10
14
10-15
14
15
0
101
101
14
中性 [ OH ]
[ OH ]
[H ]
10
pH
[ H 鹼性愈強
] 10
常見物質酸鹼值
pH 5
pH 愈小 愈酸 , [H ] 愈大 , [OH ] 愈小
-
pH 愈大 愈鹼 , [H ] 愈小 , [OH ] 愈大
-
pH [H ] , [OH ]
-
酸與鹼稀釋的pH變化
(1)酸的稀釋過程中,pH之變化:
接近中性
X 不合理
(2)鹼的稀釋過程中,pH之變化:
7
接近中性
X 不合理
溶液酸鹼性檢測
常用酸鹼試劑變色範圍
常用酸鹼試劑變色範圍:
廣用試紙變色表
pH
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10 11 12
13
14
紅 橙黃綠藍靛 紫
愈酸,愈紅
愈紫,愈鹼
廣用試紙
酚酞指示劑
石蕊試紙
在酸中顏色
黃、橙、紅色
無色
紅色
在中性時顏色
綠色
無色
不變色
在鹼中顏色
藍、靛、紫色
紅色
藍色
(媒體:1,2’00”)
酸鹼指示劑變色範圍
酸鹼指示劑變色範圍
(1)石蕊:
當 pH <5 時,呈現紅色;當 pH >8 時,呈現藍色
5~8
當 pH
時,呈現中間顏色。
(2)酚酞:
當 pH <8 時,呈現無色;當 pH >10 時,呈現紅色
當 pH
8~10 時,呈現中間顏色。
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
酸鹼性檢測儀 pH 計
天然酸鹼指示劑
天然酸鹼指示劑:在酸鹼中能呈現不同顏色,可用於檢測
(1)紫甘藍
酸
性
中
性
酸
性
中
性
(2)紅鳳菜
鹼
性
鹼
性
紫甘藍
紅鳳菜
(媒體:1,1’10”)
範例解說
[ H ] 10
1.回答下列問題:
(1)[ H+ ] =0.0000000001M pH= 10
H 10
10
H 10
0
0
0
[ OH
10 ]
-1
1
3
3 10
pH33 pH
3
。
H
M
(4)[ OH- ] =10-5 M pH=
(5)[ H+ ] =3×10-3 M pH=
10
, 酸
M
(3)[ H+ ] =10M pH=
H 10
, 鹼 m性。 n
mn
10 10 10
pH
m
10
mn
10
n
性。
10
M
(2)[ H+ ] =1M pH=
10
10
14
OH
1
10
10
[H ]
14
5
10
9
M
9
。
2~3 ,
2
pH
2 2
pH
10
酸
4
a 10
性。
3
3 10 10
2 pH 4
n
2
M n 1 pH n
範例解說
2.氫氧化鈉溶液濃度為0.05 M ,則:
[ H+ ] = 2 × 10-13 M。
pH= 12 ~ 13 。
[ OH- ] = 0.05 M。
[ Na+] = 0.05 M。
M
mol
M 莫耳濃度 mol
l
係數比 莫耳數比
V 相同
1 NaOH 1Na
0 . 05 M
[ OH
1OH
0 . 05 M
莫耳濃度比
0 . 05 M
] 0 . 05 M
[H ]
10
14
0 . 05
1 10
5 10
2 10
13
14
2
0 . 2 10
12
M
M pH 12 ~ 13
範例解說
3.硫酸溶液濃度為0.05 M ,則:
10-1 M。
[ H+ ] =
pH= 1 。
[ OH- ] = 10-13 M。
[ SO42- ] = 0.05
M
mol
M。
M 莫耳濃度 mol
l
係數比 莫耳數比
1 H 2 SO 4 2 H
0 . 05 M
1SO 4
0 . 10 M
[ OH
]
14
0 .1
2
0 . 05 M
[ H ] 0 . 10 M 10
10
莫耳濃度比
1
10
10
M pH 1
14
1
10
13
M
範例解說
4. ( B )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。
8.0
8.1
三線
交集
8.4
8 . 1 pH 8 . 4
範例解說
5. ( A ) 25℃,將1×10-8莫耳的氯化氫HCl 氣體,全部溶於1公升
的水中,且體積的變化可以忽略,則此溶液pH=?
(A)pH=6~7 (B) pH=7 (C) pH=8 (D) pH=10
M
mol
l
10
8
10
8
1
M pH 8
不合理
H 2O H
OH
HCl H
Cl
∵水的解離不可忽略:
〔H+〕=10-8+10-7= 0.1×10-7+1×10-7=1.1×10-7 M pH=6~7
6.( C )在同溫時,比較0.1M HCl與0.1M CH3COOH水溶液 的性質,
下列敘述何者錯誤?(A)前者較後者易導電(B)前者的H+濃度
較大 (C)兩者pH值相同 (D)兩者均使藍色石蕊試紙呈紅色。
弱酸(非100%解離)
HCl H
0 . 1M
Cl
0 . 1M
0 . 1M
CH 3 COOH H
0 . 1M
CH 3 COO
0 . 1M
0 . 1M
課程結束
Jim with you
Slide 28
課程名稱:酸鹼的濃度
編授教師:
中興國中 楊秉鈞
莫耳濃度
體積莫耳濃度
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
莫耳
公升
單位:
;符號: M
。(可以 [ ] 符號表示)
(3)公式:
M
分率
溶質莫耳數
部分
溶液公升數
全部
mol
M
mol
l
l
(4)實例討論:
莫耳濃度
1 M HCl
2 M HCl
意義
表示法
每公升溶液
HCl 1 M
每公升溶液
HCl 2 M
1 莫耳 HCl
2 莫耳 HCl
公式整理
公式整理:
原子
個數
( 6 10
看化學式
分子
個數
個
( 6 10
23
23
分子量
)
分子
莫耳數
)
個
n
求莫耳數有三個途徑
分子重(g)
分子量
公克
mol
mol
l
l
g
莫耳濃度
M
M
mol
l
M l mol
l
mol
M
範例解說
濃度均勻
NaCl 58 . 5
1.將250ml、1M的氯化鈉水溶液,倒掉 50ml,則:
剩餘溶液的濃度? 1 M。 (Na=23;Cl= 35.5)
他所倒掉的氯化鈉水溶液中含有 2.925 公克氯化鈉。
M
mol
l
1
n
n 0 . 05 mol 0 . 05 58 . 5 2 . 925 g
0 . 05
8 克。
2.欲配製濃度0.2M的氫氧化鈉水溶液1公升,需稱取氫氧化鈉
(如下)
並描述其配製方法。
(NaOH=40)
M
mol
l
0 .2
n
n 0 . 2 mol 0 . 2 40 8 g
1
秤 NaOH 8 g,先以部分水溶解,再加水至溶液總體積為 1公升。
1 公升刻度線
1 公升刻度線
(非加水1公升)
範例解說
3. ( C )在1 mL的0.1 M 糖水中,有多少個糖分子?
(A) 1.2×1024 (B) 6×1013 (C) 6×1019 (D) 3×1018
M
mol
0 .1
l
n
1 10
3
n 10
4
mol 10
4
6 10
23
6 10 個
19
4.重量百分濃度10%的氫氧化鈉水溶液200g,當溶液體積為500mL時,
其莫耳濃度為何? 1 M。
NaOH
40
200 0 . 1
M
mol
40
0 .5
M
l
0 .5
1M
0 .5
5. ( B )如果將原本12M的濃鹽酸1公升加水稀釋成3公升,則稀釋後的
鹽酸溶液濃度為多少M? (A)6 (B)4 (C)3 (D)2 M。
M
mol
l
M
12 1
3
4M
範例解說
mol M l
6. ( C ) 0.5M的鹽酸80mL與3M的鹽酸20mL均勻混合,試求混合
後的濃度為多少M?(A)1.75M
(B)0.6M (C)1M (D)2M。
分子分母同時有毫升欲換算公升時,可以毫升直接運算
M
mol
0 . 5 80 3 20
80 20
l
100
1M
100
7. ( C )有濃度為3 M的氫氧化鈉溶液10 mL,需加多少mL的水,才可
將其濃度稀釋為1 M?(A) 18 (B) 19 (C) 20 (D) 21。
M
mol
1
l
3 10
10 V
V 20 ml
(假設體積可加成)
8.有一瓶4M的氫氧化鈉溶液10ml,溶液重量為16克,則此溶液所含溶質
的重量百分濃度為? 10 %。(Na=23)
NaOH 40
%
( 4 0 . 01 ) 40
16
100
1 .6
16
100 10 %
範例解說
9. ( C )將濃度2M硫酸一瓶倒去1/3瓶,再用水加滿,又再倒去2/5瓶,
然後再用水加滿,則此溶液最後濃度為何?
(A)0.6M (B)0.27M (C)0.8M (D)0.4M。
設原體積 l 公升
M
mol
原溶質莫耳數
( 2l )
2
3
M
l
l
2l
3
5 4 0 .8 M
5
10. ( D )濃硫酸,密度約為1.85公克/立方公分。(H2SO4=98)
且其重量百分濃度為98%,請問其莫耳濃度約為多少M?
(A) 12.0 (B) 17.5 (C) 15.8 (D) 18.5 M。
假設硫酸溶液有
1 公升
1000 1 . 85
98
100
M
mol
l
M
98
1
18 . 5 M
範例解說
11. ( D )小明取大小略同的等量碳酸鈣固體各加入如表的三支試
管中,均勻混合後,三支試管產生氣體的速率為何?
(A)甲=乙=丙
(B)丙>乙>甲
(C)甲>乙>丙
(D)乙>丙>甲。
試管
試管內的水溶液
甲
水 10m L + 0.1M 鹽 酸 10m L
丙
水 19m L + 2 .0 M 鹽 酸 1m L
HCl H
Cl
1 : 1
乙
水 15m L + 0.8M 鹽 酸 5m L
分子分母同時有毫升欲換算公升時,可以毫升直接運算
CaCO
3
CaCO
M甲
M丙
2 HCl CaCl
3
mol
2H
Ca
0 . 1 10
l
10 10
mol
2 1
l
19 1
2
1
20
H 2 O CO 2
H 2 O CO 2
M
20
2
2
M
[ HCl ] [ H ]
M乙
[ H+ ] 愈大,速率愈快
mol
l
0 .8 5
15 5
乙>丙>甲
4
20
M
水溶液的酸鹼性
室溫下純水的解離 1000 1 55 .56 mol
純水的解離:
18
(1)純水為非電解質,但仍有極少量解離為 氫 離子與 氫氧根 離子
(2)解離個數討論:(室溫 25℃)
1 公升的純水所含有的水莫耳數: 55.56 。其中只有 10-7 莫耳
的水會解離。
H
O
H
OH
解離方程式:
。當 10-7 莫耳水解離,
2
解離出的氫離子有 10-7 莫耳;氫氧根離子有 10-7 莫耳。
H 2O H
1
10
7
H
1
OH
X
10
7
1
1
10
X Y 10
7
mol
Y
7
M
OH
10
7
10
7
M
1
(3)25℃下,純水中的氫離子濃度與氫氧根離子濃度關係:
[ H+ ] = [ OH- ] = 10-7 M 。
水溶液的離子積
水溶液的離子積:
(1)在 25 ℃的任何水溶液中,氫離子濃度與氫氧根濃度乘積為定值。
此定值等於 10-14 M2 。
14
[ H ] [ OH ] 10
(2)任何水溶液中,氫離子濃度與氫氧根濃度有 反比
[H+]
[H ]
關係。
10
14
[ OH
]
倒拋物線
[OH-]
[ OH
]
10
14
[H ]
(3)討論:
在純水中加中性物質,氫離子與氫氧根離子濃度 不變 。
在純水中加酸性物質,氫離子濃度 增加 、氫氧根離子濃度 減少 。
在純水中加鹼性物質,氫離子濃度 減少、氫氧根離子濃度 增加 。
酸鹼定義
酸鹼定義:以氫離子濃度與氫氧根離子濃度的 相對大小 來決定
7
-
[
H
]
10
M
[
OH
] 。
>
(1)酸性:水溶液中的 [
[ OH ]
7
(2)中性:水溶液中的 [ H+] = [ OH-] [ H ] 10 M [ OH ] 。
(3)鹼性:水溶液中的 [ H+] < [ OH-] [ H ] 10 7 M [ OH ] 。
H +]
中性水溶液
鹼性水溶液
[ H ] 10
7
M [ OH
]
[H+]
[OH-]
[ H ] [ OH ] 10
[ H ] 10
7
M [ OH
[H+]
14
酸性水溶液
]
[OH-]
X
2
10
14
[ H ] 10
7
M [ OH
]
[OH-]
[H+]
X
10
14
10
7
酸鹼值 pH value
酸鹼值 pH
10
m
酸鹼值:氫離子濃度的另一種表示法
10
m
(1)符號 pH 。
(2)氫離子濃度轉換成 pH值的方法:
10
n
a=1 10
[
H+
]
科學
記號
n
10
10
a 10
mn
mn
10 1
0
M
pH n
n
10
n
( [ H ] 10
pH
)
M
a≠1
a 10
(3)氫離子濃度轉換成 pH值的程序:
轉換 科學記號
。
判斷類型
紀錄 pH
n
M
n 1 pH n
(逼近法估計到
1 單位內)
[H+]與[OH-]濃度與pH的關係
(4)[ H+ ]與[ OH- ]濃度與 pH 的關係:
14
[ H+ ] 愈大, [ OH- ] 愈小: [ H ] [ OH ] 10
(反比)。
在 25℃時:pH>7 鹼性; pH=7 中性; pH<7 酸性。
pH愈小 酸性愈強, [ H+ ] 愈 大 , [ OH- ] 愈 小 。
pH愈大 鹼性愈強, [ OH- ] 愈 大 , [ H+ ]愈 小 。
0
1 10 pH不見得為整數,可能為 0 或是負值。
[H+]
3
101
1
10
pH值 -1
0
3
10
4
4
[OH-] 10 15 10 14 10 11 10 10
酸
14
鹼 ] [酸性愈強
[H
OH ] 10
性
[H ]
10
5
5
10
9
10
10-7
10
8
7
8
10-7
10-6
10
9
10
10
9
14
10-5
10
10
4
10
14
10-15
14
15
0
101
101
14
中性 [ OH ]
[ OH ]
[H ]
10
pH
[ H 鹼性愈強
] 10
常見物質酸鹼值
pH 5
pH 愈小 愈酸 , [H ] 愈大 , [OH ] 愈小
-
pH 愈大 愈鹼 , [H ] 愈小 , [OH ] 愈大
-
pH [H ] , [OH ]
-
酸與鹼稀釋的pH變化
(1)酸的稀釋過程中,pH之變化:
接近中性
X 不合理
(2)鹼的稀釋過程中,pH之變化:
7
接近中性
X 不合理
溶液酸鹼性檢測
常用酸鹼試劑變色範圍
常用酸鹼試劑變色範圍:
廣用試紙變色表
pH
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10 11 12
13
14
紅 橙黃綠藍靛 紫
愈酸,愈紅
愈紫,愈鹼
廣用試紙
酚酞指示劑
石蕊試紙
在酸中顏色
黃、橙、紅色
無色
紅色
在中性時顏色
綠色
無色
不變色
在鹼中顏色
藍、靛、紫色
紅色
藍色
(媒體:1,2’00”)
酸鹼指示劑變色範圍
酸鹼指示劑變色範圍
(1)石蕊:
當 pH <5 時,呈現紅色;當 pH >8 時,呈現藍色
5~8
當 pH
時,呈現中間顏色。
(2)酚酞:
當 pH <8 時,呈現無色;當 pH >10 時,呈現紅色
當 pH
8~10 時,呈現中間顏色。
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
酸鹼性檢測儀 pH 計
天然酸鹼指示劑
天然酸鹼指示劑:在酸鹼中能呈現不同顏色,可用於檢測
(1)紫甘藍
酸
性
中
性
酸
性
中
性
(2)紅鳳菜
鹼
性
鹼
性
紫甘藍
紅鳳菜
(媒體:1,1’10”)
範例解說
[ H ] 10
1.回答下列問題:
(1)[ H+ ] =0.0000000001M pH= 10
H 10
10
H 10
0
0
0
[ OH
10 ]
-1
1
3
3 10
pH33 pH
3
。
H
M
(4)[ OH- ] =10-5 M pH=
(5)[ H+ ] =3×10-3 M pH=
10
, 酸
M
(3)[ H+ ] =10M pH=
H 10
, 鹼 m性。 n
mn
10 10 10
pH
m
10
mn
10
n
性。
10
M
(2)[ H+ ] =1M pH=
10
10
14
OH
1
10
10
[H ]
14
5
10
9
M
9
。
2~3 ,
2
pH
2 2
pH
10
酸
4
a 10
性。
3
3 10 10
2 pH 4
n
2
M n 1 pH n
範例解說
2.氫氧化鈉溶液濃度為0.05 M ,則:
[ H+ ] = 2 × 10-13 M。
pH= 12 ~ 13 。
[ OH- ] = 0.05 M。
[ Na+] = 0.05 M。
M
mol
M 莫耳濃度 mol
l
係數比 莫耳數比
V 相同
1 NaOH 1Na
0 . 05 M
[ OH
1OH
0 . 05 M
莫耳濃度比
0 . 05 M
] 0 . 05 M
[H ]
10
14
0 . 05
1 10
5 10
2 10
13
14
2
0 . 2 10
12
M
M pH 12 ~ 13
範例解說
3.硫酸溶液濃度為0.05 M ,則:
10-1 M。
[ H+ ] =
pH= 1 。
[ OH- ] = 10-13 M。
[ SO42- ] = 0.05
M
mol
M。
M 莫耳濃度 mol
l
係數比 莫耳數比
1 H 2 SO 4 2 H
0 . 05 M
1SO 4
0 . 10 M
[ OH
]
14
0 .1
2
0 . 05 M
[ H ] 0 . 10 M 10
10
莫耳濃度比
1
10
10
M pH 1
14
1
10
13
M
範例解說
4. ( B )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。
8.0
8.1
三線
交集
8.4
8 . 1 pH 8 . 4
範例解說
5. ( A ) 25℃,將1×10-8莫耳的氯化氫HCl 氣體,全部溶於1公升
的水中,且體積的變化可以忽略,則此溶液pH=?
(A)pH=6~7 (B) pH=7 (C) pH=8 (D) pH=10
M
mol
l
10
8
10
8
1
M pH 8
不合理
H 2O H
OH
HCl H
Cl
∵水的解離不可忽略:
〔H+〕=10-8+10-7= 0.1×10-7+1×10-7=1.1×10-7 M pH=6~7
6.( C )在同溫時,比較0.1M HCl與0.1M CH3COOH水溶液 的性質,
下列敘述何者錯誤?(A)前者較後者易導電(B)前者的H+濃度
較大 (C)兩者pH值相同 (D)兩者均使藍色石蕊試紙呈紅色。
弱酸(非100%解離)
HCl H
0 . 1M
Cl
0 . 1M
0 . 1M
CH 3 COOH H
0 . 1M
CH 3 COO
0 . 1M
0 . 1M
課程結束
Jim with you
Slide 29
課程名稱:酸鹼的濃度
編授教師:
中興國中 楊秉鈞
莫耳濃度
體積莫耳濃度
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
莫耳
公升
單位:
;符號: M
。(可以 [ ] 符號表示)
(3)公式:
M
分率
溶質莫耳數
部分
溶液公升數
全部
mol
M
mol
l
l
(4)實例討論:
莫耳濃度
1 M HCl
2 M HCl
意義
表示法
每公升溶液
HCl 1 M
每公升溶液
HCl 2 M
1 莫耳 HCl
2 莫耳 HCl
公式整理
公式整理:
原子
個數
( 6 10
看化學式
分子
個數
個
( 6 10
23
23
分子量
)
分子
莫耳數
)
個
n
求莫耳數有三個途徑
分子重(g)
分子量
公克
mol
mol
l
l
g
莫耳濃度
M
M
mol
l
M l mol
l
mol
M
範例解說
濃度均勻
NaCl 58 . 5
1.將250ml、1M的氯化鈉水溶液,倒掉 50ml,則:
剩餘溶液的濃度? 1 M。 (Na=23;Cl= 35.5)
他所倒掉的氯化鈉水溶液中含有 2.925 公克氯化鈉。
M
mol
l
1
n
n 0 . 05 mol 0 . 05 58 . 5 2 . 925 g
0 . 05
8 克。
2.欲配製濃度0.2M的氫氧化鈉水溶液1公升,需稱取氫氧化鈉
(如下)
並描述其配製方法。
(NaOH=40)
M
mol
l
0 .2
n
n 0 . 2 mol 0 . 2 40 8 g
1
秤 NaOH 8 g,先以部分水溶解,再加水至溶液總體積為 1公升。
1 公升刻度線
1 公升刻度線
(非加水1公升)
範例解說
3. ( C )在1 mL的0.1 M 糖水中,有多少個糖分子?
(A) 1.2×1024 (B) 6×1013 (C) 6×1019 (D) 3×1018
M
mol
0 .1
l
n
1 10
3
n 10
4
mol 10
4
6 10
23
6 10 個
19
4.重量百分濃度10%的氫氧化鈉水溶液200g,當溶液體積為500mL時,
其莫耳濃度為何? 1 M。
NaOH
40
200 0 . 1
M
mol
40
0 .5
M
l
0 .5
1M
0 .5
5. ( B )如果將原本12M的濃鹽酸1公升加水稀釋成3公升,則稀釋後的
鹽酸溶液濃度為多少M? (A)6 (B)4 (C)3 (D)2 M。
M
mol
l
M
12 1
3
4M
範例解說
mol M l
6. ( C ) 0.5M的鹽酸80mL與3M的鹽酸20mL均勻混合,試求混合
後的濃度為多少M?(A)1.75M
(B)0.6M (C)1M (D)2M。
分子分母同時有毫升欲換算公升時,可以毫升直接運算
M
mol
0 . 5 80 3 20
80 20
l
100
1M
100
7. ( C )有濃度為3 M的氫氧化鈉溶液10 mL,需加多少mL的水,才可
將其濃度稀釋為1 M?(A) 18 (B) 19 (C) 20 (D) 21。
M
mol
1
l
3 10
10 V
V 20 ml
(假設體積可加成)
8.有一瓶4M的氫氧化鈉溶液10ml,溶液重量為16克,則此溶液所含溶質
的重量百分濃度為? 10 %。(Na=23)
NaOH 40
%
( 4 0 . 01 ) 40
16
100
1 .6
16
100 10 %
範例解說
9. ( C )將濃度2M硫酸一瓶倒去1/3瓶,再用水加滿,又再倒去2/5瓶,
然後再用水加滿,則此溶液最後濃度為何?
(A)0.6M (B)0.27M (C)0.8M (D)0.4M。
設原體積 l 公升
M
mol
原溶質莫耳數
( 2l )
2
3
M
l
l
2l
3
5 4 0 .8 M
5
10. ( D )濃硫酸,密度約為1.85公克/立方公分。(H2SO4=98)
且其重量百分濃度為98%,請問其莫耳濃度約為多少M?
(A) 12.0 (B) 17.5 (C) 15.8 (D) 18.5 M。
假設硫酸溶液有
1 公升
1000 1 . 85
98
100
M
mol
l
M
98
1
18 . 5 M
範例解說
11. ( D )小明取大小略同的等量碳酸鈣固體各加入如表的三支試
管中,均勻混合後,三支試管產生氣體的速率為何?
(A)甲=乙=丙
(B)丙>乙>甲
(C)甲>乙>丙
(D)乙>丙>甲。
試管
試管內的水溶液
甲
水 10m L + 0.1M 鹽 酸 10m L
丙
水 19m L + 2 .0 M 鹽 酸 1m L
HCl H
Cl
1 : 1
乙
水 15m L + 0.8M 鹽 酸 5m L
分子分母同時有毫升欲換算公升時,可以毫升直接運算
CaCO
3
CaCO
M甲
M丙
2 HCl CaCl
3
mol
2H
Ca
0 . 1 10
l
10 10
mol
2 1
l
19 1
2
1
20
H 2 O CO 2
H 2 O CO 2
M
20
2
2
M
[ HCl ] [ H ]
M乙
[ H+ ] 愈大,速率愈快
mol
l
0 .8 5
15 5
乙>丙>甲
4
20
M
水溶液的酸鹼性
室溫下純水的解離 1000 1 55 .56 mol
純水的解離:
18
(1)純水為非電解質,但仍有極少量解離為 氫 離子與 氫氧根 離子
(2)解離個數討論:(室溫 25℃)
1 公升的純水所含有的水莫耳數: 55.56 。其中只有 10-7 莫耳
的水會解離。
H
O
H
OH
解離方程式:
。當 10-7 莫耳水解離,
2
解離出的氫離子有 10-7 莫耳;氫氧根離子有 10-7 莫耳。
H 2O H
1
10
7
H
1
OH
X
10
7
1
1
10
X Y 10
7
mol
Y
7
M
OH
10
7
10
7
M
1
(3)25℃下,純水中的氫離子濃度與氫氧根離子濃度關係:
[ H+ ] = [ OH- ] = 10-7 M 。
水溶液的離子積
水溶液的離子積:
(1)在 25 ℃的任何水溶液中,氫離子濃度與氫氧根濃度乘積為定值。
此定值等於 10-14 M2 。
14
[ H ] [ OH ] 10
(2)任何水溶液中,氫離子濃度與氫氧根濃度有 反比
[H+]
[H ]
關係。
10
14
[ OH
]
倒拋物線
[OH-]
[ OH
]
10
14
[H ]
(3)討論:
在純水中加中性物質,氫離子與氫氧根離子濃度 不變 。
在純水中加酸性物質,氫離子濃度 增加 、氫氧根離子濃度 減少 。
在純水中加鹼性物質,氫離子濃度 減少、氫氧根離子濃度 增加 。
酸鹼定義
酸鹼定義:以氫離子濃度與氫氧根離子濃度的 相對大小 來決定
7
-
[
H
]
10
M
[
OH
] 。
>
(1)酸性:水溶液中的 [
[ OH ]
7
(2)中性:水溶液中的 [ H+] = [ OH-] [ H ] 10 M [ OH ] 。
(3)鹼性:水溶液中的 [ H+] < [ OH-] [ H ] 10 7 M [ OH ] 。
H +]
中性水溶液
鹼性水溶液
[ H ] 10
7
M [ OH
]
[H+]
[OH-]
[ H ] [ OH ] 10
[ H ] 10
7
M [ OH
[H+]
14
酸性水溶液
]
[OH-]
X
2
10
14
[ H ] 10
7
M [ OH
]
[OH-]
[H+]
X
10
14
10
7
酸鹼值 pH value
酸鹼值 pH
10
m
酸鹼值:氫離子濃度的另一種表示法
10
m
(1)符號 pH 。
(2)氫離子濃度轉換成 pH值的方法:
10
n
a=1 10
[
H+
]
科學
記號
n
10
10
a 10
mn
mn
10 1
0
M
pH n
n
10
n
( [ H ] 10
pH
)
M
a≠1
a 10
(3)氫離子濃度轉換成 pH值的程序:
轉換 科學記號
。
判斷類型
紀錄 pH
n
M
n 1 pH n
(逼近法估計到
1 單位內)
[H+]與[OH-]濃度與pH的關係
(4)[ H+ ]與[ OH- ]濃度與 pH 的關係:
14
[ H+ ] 愈大, [ OH- ] 愈小: [ H ] [ OH ] 10
(反比)。
在 25℃時:pH>7 鹼性; pH=7 中性; pH<7 酸性。
pH愈小 酸性愈強, [ H+ ] 愈 大 , [ OH- ] 愈 小 。
pH愈大 鹼性愈強, [ OH- ] 愈 大 , [ H+ ]愈 小 。
0
1 10 pH不見得為整數,可能為 0 或是負值。
[H+]
3
101
1
10
pH值 -1
0
3
10
4
4
[OH-] 10 15 10 14 10 11 10 10
酸
14
鹼 ] [酸性愈強
[H
OH ] 10
性
[H ]
10
5
5
10
9
10
10-7
10
8
7
8
10-7
10-6
10
9
10
10
9
14
10-5
10
10
4
10
14
10-15
14
15
0
101
101
14
中性 [ OH ]
[ OH ]
[H ]
10
pH
[ H 鹼性愈強
] 10
常見物質酸鹼值
pH 5
pH 愈小 愈酸 , [H ] 愈大 , [OH ] 愈小
-
pH 愈大 愈鹼 , [H ] 愈小 , [OH ] 愈大
-
pH [H ] , [OH ]
-
酸與鹼稀釋的pH變化
(1)酸的稀釋過程中,pH之變化:
接近中性
X 不合理
(2)鹼的稀釋過程中,pH之變化:
7
接近中性
X 不合理
溶液酸鹼性檢測
常用酸鹼試劑變色範圍
常用酸鹼試劑變色範圍:
廣用試紙變色表
pH
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10 11 12
13
14
紅 橙黃綠藍靛 紫
愈酸,愈紅
愈紫,愈鹼
廣用試紙
酚酞指示劑
石蕊試紙
在酸中顏色
黃、橙、紅色
無色
紅色
在中性時顏色
綠色
無色
不變色
在鹼中顏色
藍、靛、紫色
紅色
藍色
(媒體:1,2’00”)
酸鹼指示劑變色範圍
酸鹼指示劑變色範圍
(1)石蕊:
當 pH <5 時,呈現紅色;當 pH >8 時,呈現藍色
5~8
當 pH
時,呈現中間顏色。
(2)酚酞:
當 pH <8 時,呈現無色;當 pH >10 時,呈現紅色
當 pH
8~10 時,呈現中間顏色。
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
酸鹼性檢測儀 pH 計
天然酸鹼指示劑
天然酸鹼指示劑:在酸鹼中能呈現不同顏色,可用於檢測
(1)紫甘藍
酸
性
中
性
酸
性
中
性
(2)紅鳳菜
鹼
性
鹼
性
紫甘藍
紅鳳菜
(媒體:1,1’10”)
範例解說
[ H ] 10
1.回答下列問題:
(1)[ H+ ] =0.0000000001M pH= 10
H 10
10
H 10
0
0
0
[ OH
10 ]
-1
1
3
3 10
pH33 pH
3
。
H
M
(4)[ OH- ] =10-5 M pH=
(5)[ H+ ] =3×10-3 M pH=
10
, 酸
M
(3)[ H+ ] =10M pH=
H 10
, 鹼 m性。 n
mn
10 10 10
pH
m
10
mn
10
n
性。
10
M
(2)[ H+ ] =1M pH=
10
10
14
OH
1
10
10
[H ]
14
5
10
9
M
9
。
2~3 ,
2
pH
2 2
pH
10
酸
4
a 10
性。
3
3 10 10
2 pH 4
n
2
M n 1 pH n
範例解說
2.氫氧化鈉溶液濃度為0.05 M ,則:
[ H+ ] = 2 × 10-13 M。
pH= 12 ~ 13 。
[ OH- ] = 0.05 M。
[ Na+] = 0.05 M。
M
mol
M 莫耳濃度 mol
l
係數比 莫耳數比
V 相同
1 NaOH 1Na
0 . 05 M
[ OH
1OH
0 . 05 M
莫耳濃度比
0 . 05 M
] 0 . 05 M
[H ]
10
14
0 . 05
1 10
5 10
2 10
13
14
2
0 . 2 10
12
M
M pH 12 ~ 13
範例解說
3.硫酸溶液濃度為0.05 M ,則:
10-1 M。
[ H+ ] =
pH= 1 。
[ OH- ] = 10-13 M。
[ SO42- ] = 0.05
M
mol
M。
M 莫耳濃度 mol
l
係數比 莫耳數比
1 H 2 SO 4 2 H
0 . 05 M
1SO 4
0 . 10 M
[ OH
]
14
0 .1
2
0 . 05 M
[ H ] 0 . 10 M 10
10
莫耳濃度比
1
10
10
M pH 1
14
1
10
13
M
範例解說
4. ( B )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。
8.0
8.1
三線
交集
8.4
8 . 1 pH 8 . 4
範例解說
5. ( A ) 25℃,將1×10-8莫耳的氯化氫HCl 氣體,全部溶於1公升
的水中,且體積的變化可以忽略,則此溶液pH=?
(A)pH=6~7 (B) pH=7 (C) pH=8 (D) pH=10
M
mol
l
10
8
10
8
1
M pH 8
不合理
H 2O H
OH
HCl H
Cl
∵水的解離不可忽略:
〔H+〕=10-8+10-7= 0.1×10-7+1×10-7=1.1×10-7 M pH=6~7
6.( C )在同溫時,比較0.1M HCl與0.1M CH3COOH水溶液 的性質,
下列敘述何者錯誤?(A)前者較後者易導電(B)前者的H+濃度
較大 (C)兩者pH值相同 (D)兩者均使藍色石蕊試紙呈紅色。
弱酸(非100%解離)
HCl H
0 . 1M
Cl
0 . 1M
0 . 1M
CH 3 COOH H
0 . 1M
CH 3 COO
0 . 1M
0 . 1M
課程結束
Jim with you
課程名稱:酸鹼的濃度
編授教師:
中興國中 楊秉鈞
莫耳濃度
體積莫耳濃度
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
莫耳
公升
單位:
;符號: M
。(可以 [ ] 符號表示)
(3)公式:
M
分率
溶質莫耳數
部分
溶液公升數
全部
mol
M
mol
l
l
(4)實例討論:
莫耳濃度
1 M HCl
2 M HCl
意義
表示法
每公升溶液
HCl 1 M
每公升溶液
HCl 2 M
1 莫耳 HCl
2 莫耳 HCl
公式整理
公式整理:
原子
個數
( 6 10
看化學式
分子
個數
個
( 6 10
23
23
分子量
)
分子
莫耳數
)
個
n
求莫耳數有三個途徑
分子重(g)
分子量
公克
mol
mol
l
l
g
莫耳濃度
M
M
mol
l
M l mol
l
mol
M
範例解說
濃度均勻
NaCl 58 . 5
1.將250ml、1M的氯化鈉水溶液,倒掉 50ml,則:
剩餘溶液的濃度? 1 M。 (Na=23;Cl= 35.5)
他所倒掉的氯化鈉水溶液中含有 2.925 公克氯化鈉。
M
mol
l
1
n
n 0 . 05 mol 0 . 05 58 . 5 2 . 925 g
0 . 05
8 克。
2.欲配製濃度0.2M的氫氧化鈉水溶液1公升,需稱取氫氧化鈉
(如下)
並描述其配製方法。
(NaOH=40)
M
mol
l
0 .2
n
n 0 . 2 mol 0 . 2 40 8 g
1
秤 NaOH 8 g,先以部分水溶解,再加水至溶液總體積為 1公升。
1 公升刻度線
1 公升刻度線
(非加水1公升)
範例解說
3. ( C )在1 mL的0.1 M 糖水中,有多少個糖分子?
(A) 1.2×1024 (B) 6×1013 (C) 6×1019 (D) 3×1018
M
mol
0 .1
l
n
1 10
3
n 10
4
mol 10
4
6 10
23
6 10 個
19
4.重量百分濃度10%的氫氧化鈉水溶液200g,當溶液體積為500mL時,
其莫耳濃度為何? 1 M。
NaOH
40
200 0 . 1
M
mol
40
0 .5
M
l
0 .5
1M
0 .5
5. ( B )如果將原本12M的濃鹽酸1公升加水稀釋成3公升,則稀釋後的
鹽酸溶液濃度為多少M? (A)6 (B)4 (C)3 (D)2 M。
M
mol
l
M
12 1
3
4M
範例解說
mol M l
6. ( C ) 0.5M的鹽酸80mL與3M的鹽酸20mL均勻混合,試求混合
後的濃度為多少M?(A)1.75M
(B)0.6M (C)1M (D)2M。
分子分母同時有毫升欲換算公升時,可以毫升直接運算
M
mol
0 . 5 80 3 20
80 20
l
100
1M
100
7. ( C )有濃度為3 M的氫氧化鈉溶液10 mL,需加多少mL的水,才可
將其濃度稀釋為1 M?(A) 18 (B) 19 (C) 20 (D) 21。
M
mol
1
l
3 10
10 V
V 20 ml
(假設體積可加成)
8.有一瓶4M的氫氧化鈉溶液10ml,溶液重量為16克,則此溶液所含溶質
的重量百分濃度為? 10 %。(Na=23)
NaOH 40
%
( 4 0 . 01 ) 40
16
100
1 .6
16
100 10 %
範例解說
9. ( C )將濃度2M硫酸一瓶倒去1/3瓶,再用水加滿,又再倒去2/5瓶,
然後再用水加滿,則此溶液最後濃度為何?
(A)0.6M (B)0.27M (C)0.8M (D)0.4M。
設原體積 l 公升
M
mol
原溶質莫耳數
( 2l )
2
3
M
l
l
2l
3
5 4 0 .8 M
5
10. ( D )濃硫酸,密度約為1.85公克/立方公分。(H2SO4=98)
且其重量百分濃度為98%,請問其莫耳濃度約為多少M?
(A) 12.0 (B) 17.5 (C) 15.8 (D) 18.5 M。
假設硫酸溶液有
1 公升
1000 1 . 85
98
100
M
mol
l
M
98
1
18 . 5 M
範例解說
11. ( D )小明取大小略同的等量碳酸鈣固體各加入如表的三支試
管中,均勻混合後,三支試管產生氣體的速率為何?
(A)甲=乙=丙
(B)丙>乙>甲
(C)甲>乙>丙
(D)乙>丙>甲。
試管
試管內的水溶液
甲
水 10m L + 0.1M 鹽 酸 10m L
丙
水 19m L + 2 .0 M 鹽 酸 1m L
HCl H
Cl
1 : 1
乙
水 15m L + 0.8M 鹽 酸 5m L
分子分母同時有毫升欲換算公升時,可以毫升直接運算
CaCO
3
CaCO
M甲
M丙
2 HCl CaCl
3
mol
2H
Ca
0 . 1 10
l
10 10
mol
2 1
l
19 1
2
1
20
H 2 O CO 2
H 2 O CO 2
M
20
2
2
M
[ HCl ] [ H ]
M乙
[ H+ ] 愈大,速率愈快
mol
l
0 .8 5
15 5
乙>丙>甲
4
20
M
水溶液的酸鹼性
室溫下純水的解離 1000 1 55 .56 mol
純水的解離:
18
(1)純水為非電解質,但仍有極少量解離為 氫 離子與 氫氧根 離子
(2)解離個數討論:(室溫 25℃)
1 公升的純水所含有的水莫耳數: 55.56 。其中只有 10-7 莫耳
的水會解離。
H
O
H
OH
解離方程式:
。當 10-7 莫耳水解離,
2
解離出的氫離子有 10-7 莫耳;氫氧根離子有 10-7 莫耳。
H 2O H
1
10
7
H
1
OH
X
10
7
1
1
10
X Y 10
7
mol
Y
7
M
OH
10
7
10
7
M
1
(3)25℃下,純水中的氫離子濃度與氫氧根離子濃度關係:
[ H+ ] = [ OH- ] = 10-7 M 。
水溶液的離子積
水溶液的離子積:
(1)在 25 ℃的任何水溶液中,氫離子濃度與氫氧根濃度乘積為定值。
此定值等於 10-14 M2 。
14
[ H ] [ OH ] 10
(2)任何水溶液中,氫離子濃度與氫氧根濃度有 反比
[H+]
[H ]
關係。
10
14
[ OH
]
倒拋物線
[OH-]
[ OH
]
10
14
[H ]
(3)討論:
在純水中加中性物質,氫離子與氫氧根離子濃度 不變 。
在純水中加酸性物質,氫離子濃度 增加 、氫氧根離子濃度 減少 。
在純水中加鹼性物質,氫離子濃度 減少、氫氧根離子濃度 增加 。
酸鹼定義
酸鹼定義:以氫離子濃度與氫氧根離子濃度的 相對大小 來決定
7
-
[
H
]
10
M
[
OH
] 。
>
(1)酸性:水溶液中的 [
[ OH ]
7
(2)中性:水溶液中的 [ H+] = [ OH-] [ H ] 10 M [ OH ] 。
(3)鹼性:水溶液中的 [ H+] < [ OH-] [ H ] 10 7 M [ OH ] 。
H +]
中性水溶液
鹼性水溶液
[ H ] 10
7
M [ OH
]
[H+]
[OH-]
[ H ] [ OH ] 10
[ H ] 10
7
M [ OH
[H+]
14
酸性水溶液
]
[OH-]
X
2
10
14
[ H ] 10
7
M [ OH
]
[OH-]
[H+]
X
10
14
10
7
酸鹼值 pH value
酸鹼值 pH
10
m
酸鹼值:氫離子濃度的另一種表示法
10
m
(1)符號 pH 。
(2)氫離子濃度轉換成 pH值的方法:
10
n
a=1 10
[
H+
]
科學
記號
n
10
10
a 10
mn
mn
10 1
0
M
pH n
n
10
n
( [ H ] 10
pH
)
M
a≠1
a 10
(3)氫離子濃度轉換成 pH值的程序:
轉換 科學記號
。
判斷類型
紀錄 pH
n
M
n 1 pH n
(逼近法估計到
1 單位內)
[H+]與[OH-]濃度與pH的關係
(4)[ H+ ]與[ OH- ]濃度與 pH 的關係:
14
[ H+ ] 愈大, [ OH- ] 愈小: [ H ] [ OH ] 10
(反比)。
在 25℃時:pH>7 鹼性; pH=7 中性; pH<7 酸性。
pH愈小 酸性愈強, [ H+ ] 愈 大 , [ OH- ] 愈 小 。
pH愈大 鹼性愈強, [ OH- ] 愈 大 , [ H+ ]愈 小 。
0
1 10 pH不見得為整數,可能為 0 或是負值。
[H+]
3
101
1
10
pH值 -1
0
3
10
4
4
[OH-] 10 15 10 14 10 11 10 10
酸
14
鹼 ] [酸性愈強
[H
OH ] 10
性
[H ]
10
5
5
10
9
10
10-7
10
8
7
8
10-7
10-6
10
9
10
10
9
14
10-5
10
10
4
10
14
10-15
14
15
0
101
101
14
中性 [ OH ]
[ OH ]
[H ]
10
pH
[ H 鹼性愈強
] 10
常見物質酸鹼值
pH 5
pH 愈小 愈酸 , [H ] 愈大 , [OH ] 愈小
-
pH 愈大 愈鹼 , [H ] 愈小 , [OH ] 愈大
-
pH [H ] , [OH ]
-
酸與鹼稀釋的pH變化
(1)酸的稀釋過程中,pH之變化:
接近中性
X 不合理
(2)鹼的稀釋過程中,pH之變化:
7
接近中性
X 不合理
溶液酸鹼性檢測
常用酸鹼試劑變色範圍
常用酸鹼試劑變色範圍:
廣用試紙變色表
pH
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10 11 12
13
14
紅 橙黃綠藍靛 紫
愈酸,愈紅
愈紫,愈鹼
廣用試紙
酚酞指示劑
石蕊試紙
在酸中顏色
黃、橙、紅色
無色
紅色
在中性時顏色
綠色
無色
不變色
在鹼中顏色
藍、靛、紫色
紅色
藍色
(媒體:1,2’00”)
酸鹼指示劑變色範圍
酸鹼指示劑變色範圍
(1)石蕊:
當 pH <5 時,呈現紅色;當 pH >8 時,呈現藍色
5~8
當 pH
時,呈現中間顏色。
(2)酚酞:
當 pH <8 時,呈現無色;當 pH >10 時,呈現紅色
當 pH
8~10 時,呈現中間顏色。
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
酸鹼性檢測儀 pH 計
天然酸鹼指示劑
天然酸鹼指示劑:在酸鹼中能呈現不同顏色,可用於檢測
(1)紫甘藍
酸
性
中
性
酸
性
中
性
(2)紅鳳菜
鹼
性
鹼
性
紫甘藍
紅鳳菜
(媒體:1,1’10”)
範例解說
[ H ] 10
1.回答下列問題:
(1)[ H+ ] =0.0000000001M pH= 10
H 10
10
H 10
0
0
0
[ OH
10 ]
-1
1
3
3 10
pH33 pH
3
。
H
M
(4)[ OH- ] =10-5 M pH=
(5)[ H+ ] =3×10-3 M pH=
10
, 酸
M
(3)[ H+ ] =10M pH=
H 10
, 鹼 m性。 n
mn
10 10 10
pH
m
10
mn
10
n
性。
10
M
(2)[ H+ ] =1M pH=
10
10
14
OH
1
10
10
[H ]
14
5
10
9
M
9
。
2~3 ,
2
pH
2 2
pH
10
酸
4
a 10
性。
3
3 10 10
2 pH 4
n
2
M n 1 pH n
範例解說
2.氫氧化鈉溶液濃度為0.05 M ,則:
[ H+ ] = 2 × 10-13 M。
pH= 12 ~ 13 。
[ OH- ] = 0.05 M。
[ Na+] = 0.05 M。
M
mol
M 莫耳濃度 mol
l
係數比 莫耳數比
V 相同
1 NaOH 1Na
0 . 05 M
[ OH
1OH
0 . 05 M
莫耳濃度比
0 . 05 M
] 0 . 05 M
[H ]
10
14
0 . 05
1 10
5 10
2 10
13
14
2
0 . 2 10
12
M
M pH 12 ~ 13
範例解說
3.硫酸溶液濃度為0.05 M ,則:
10-1 M。
[ H+ ] =
pH= 1 。
[ OH- ] = 10-13 M。
[ SO42- ] = 0.05
M
mol
M。
M 莫耳濃度 mol
l
係數比 莫耳數比
1 H 2 SO 4 2 H
0 . 05 M
1SO 4
0 . 10 M
[ OH
]
14
0 .1
2
0 . 05 M
[ H ] 0 . 10 M 10
10
莫耳濃度比
1
10
10
M pH 1
14
1
10
13
M
範例解說
4. ( B )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。
8.0
8.1
三線
交集
8.4
8 . 1 pH 8 . 4
範例解說
5. ( A ) 25℃,將1×10-8莫耳的氯化氫HCl 氣體,全部溶於1公升
的水中,且體積的變化可以忽略,則此溶液pH=?
(A)pH=6~7 (B) pH=7 (C) pH=8 (D) pH=10
M
mol
l
10
8
10
8
1
M pH 8
不合理
H 2O H
OH
HCl H
Cl
∵水的解離不可忽略:
〔H+〕=10-8+10-7= 0.1×10-7+1×10-7=1.1×10-7 M pH=6~7
6.( C )在同溫時,比較0.1M HCl與0.1M CH3COOH水溶液 的性質,
下列敘述何者錯誤?(A)前者較後者易導電(B)前者的H+濃度
較大 (C)兩者pH值相同 (D)兩者均使藍色石蕊試紙呈紅色。
弱酸(非100%解離)
HCl H
0 . 1M
Cl
0 . 1M
0 . 1M
CH 3 COOH H
0 . 1M
CH 3 COO
0 . 1M
0 . 1M
課程結束
Jim with you
Slide 2
課程名稱:酸鹼的濃度
編授教師:
中興國中 楊秉鈞
莫耳濃度
體積莫耳濃度
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
莫耳
公升
單位:
;符號: M
。(可以 [ ] 符號表示)
(3)公式:
M
分率
溶質莫耳數
部分
溶液公升數
全部
mol
M
mol
l
l
(4)實例討論:
莫耳濃度
1 M HCl
2 M HCl
意義
表示法
每公升溶液
HCl 1 M
每公升溶液
HCl 2 M
1 莫耳 HCl
2 莫耳 HCl
公式整理
公式整理:
原子
個數
( 6 10
看化學式
分子
個數
個
( 6 10
23
23
分子量
)
分子
莫耳數
)
個
n
求莫耳數有三個途徑
分子重(g)
分子量
公克
mol
mol
l
l
g
莫耳濃度
M
M
mol
l
M l mol
l
mol
M
範例解說
濃度均勻
NaCl 58 . 5
1.將250ml、1M的氯化鈉水溶液,倒掉 50ml,則:
剩餘溶液的濃度? 1 M。 (Na=23;Cl= 35.5)
他所倒掉的氯化鈉水溶液中含有 2.925 公克氯化鈉。
M
mol
l
1
n
n 0 . 05 mol 0 . 05 58 . 5 2 . 925 g
0 . 05
8 克。
2.欲配製濃度0.2M的氫氧化鈉水溶液1公升,需稱取氫氧化鈉
(如下)
並描述其配製方法。
(NaOH=40)
M
mol
l
0 .2
n
n 0 . 2 mol 0 . 2 40 8 g
1
秤 NaOH 8 g,先以部分水溶解,再加水至溶液總體積為 1公升。
1 公升刻度線
1 公升刻度線
(非加水1公升)
範例解說
3. ( C )在1 mL的0.1 M 糖水中,有多少個糖分子?
(A) 1.2×1024 (B) 6×1013 (C) 6×1019 (D) 3×1018
M
mol
0 .1
l
n
1 10
3
n 10
4
mol 10
4
6 10
23
6 10 個
19
4.重量百分濃度10%的氫氧化鈉水溶液200g,當溶液體積為500mL時,
其莫耳濃度為何? 1 M。
NaOH
40
200 0 . 1
M
mol
40
0 .5
M
l
0 .5
1M
0 .5
5. ( B )如果將原本12M的濃鹽酸1公升加水稀釋成3公升,則稀釋後的
鹽酸溶液濃度為多少M? (A)6 (B)4 (C)3 (D)2 M。
M
mol
l
M
12 1
3
4M
範例解說
mol M l
6. ( C ) 0.5M的鹽酸80mL與3M的鹽酸20mL均勻混合,試求混合
後的濃度為多少M?(A)1.75M
(B)0.6M (C)1M (D)2M。
分子分母同時有毫升欲換算公升時,可以毫升直接運算
M
mol
0 . 5 80 3 20
80 20
l
100
1M
100
7. ( C )有濃度為3 M的氫氧化鈉溶液10 mL,需加多少mL的水,才可
將其濃度稀釋為1 M?(A) 18 (B) 19 (C) 20 (D) 21。
M
mol
1
l
3 10
10 V
V 20 ml
(假設體積可加成)
8.有一瓶4M的氫氧化鈉溶液10ml,溶液重量為16克,則此溶液所含溶質
的重量百分濃度為? 10 %。(Na=23)
NaOH 40
%
( 4 0 . 01 ) 40
16
100
1 .6
16
100 10 %
範例解說
9. ( C )將濃度2M硫酸一瓶倒去1/3瓶,再用水加滿,又再倒去2/5瓶,
然後再用水加滿,則此溶液最後濃度為何?
(A)0.6M (B)0.27M (C)0.8M (D)0.4M。
設原體積 l 公升
M
mol
原溶質莫耳數
( 2l )
2
3
M
l
l
2l
3
5 4 0 .8 M
5
10. ( D )濃硫酸,密度約為1.85公克/立方公分。(H2SO4=98)
且其重量百分濃度為98%,請問其莫耳濃度約為多少M?
(A) 12.0 (B) 17.5 (C) 15.8 (D) 18.5 M。
假設硫酸溶液有
1 公升
1000 1 . 85
98
100
M
mol
l
M
98
1
18 . 5 M
範例解說
11. ( D )小明取大小略同的等量碳酸鈣固體各加入如表的三支試
管中,均勻混合後,三支試管產生氣體的速率為何?
(A)甲=乙=丙
(B)丙>乙>甲
(C)甲>乙>丙
(D)乙>丙>甲。
試管
試管內的水溶液
甲
水 10m L + 0.1M 鹽 酸 10m L
丙
水 19m L + 2 .0 M 鹽 酸 1m L
HCl H
Cl
1 : 1
乙
水 15m L + 0.8M 鹽 酸 5m L
分子分母同時有毫升欲換算公升時,可以毫升直接運算
CaCO
3
CaCO
M甲
M丙
2 HCl CaCl
3
mol
2H
Ca
0 . 1 10
l
10 10
mol
2 1
l
19 1
2
1
20
H 2 O CO 2
H 2 O CO 2
M
20
2
2
M
[ HCl ] [ H ]
M乙
[ H+ ] 愈大,速率愈快
mol
l
0 .8 5
15 5
乙>丙>甲
4
20
M
水溶液的酸鹼性
室溫下純水的解離 1000 1 55 .56 mol
純水的解離:
18
(1)純水為非電解質,但仍有極少量解離為 氫 離子與 氫氧根 離子
(2)解離個數討論:(室溫 25℃)
1 公升的純水所含有的水莫耳數: 55.56 。其中只有 10-7 莫耳
的水會解離。
H
O
H
OH
解離方程式:
。當 10-7 莫耳水解離,
2
解離出的氫離子有 10-7 莫耳;氫氧根離子有 10-7 莫耳。
H 2O H
1
10
7
H
1
OH
X
10
7
1
1
10
X Y 10
7
mol
Y
7
M
OH
10
7
10
7
M
1
(3)25℃下,純水中的氫離子濃度與氫氧根離子濃度關係:
[ H+ ] = [ OH- ] = 10-7 M 。
水溶液的離子積
水溶液的離子積:
(1)在 25 ℃的任何水溶液中,氫離子濃度與氫氧根濃度乘積為定值。
此定值等於 10-14 M2 。
14
[ H ] [ OH ] 10
(2)任何水溶液中,氫離子濃度與氫氧根濃度有 反比
[H+]
[H ]
關係。
10
14
[ OH
]
倒拋物線
[OH-]
[ OH
]
10
14
[H ]
(3)討論:
在純水中加中性物質,氫離子與氫氧根離子濃度 不變 。
在純水中加酸性物質,氫離子濃度 增加 、氫氧根離子濃度 減少 。
在純水中加鹼性物質,氫離子濃度 減少、氫氧根離子濃度 增加 。
酸鹼定義
酸鹼定義:以氫離子濃度與氫氧根離子濃度的 相對大小 來決定
7
-
[
H
]
10
M
[
OH
] 。
>
(1)酸性:水溶液中的 [
[ OH ]
7
(2)中性:水溶液中的 [ H+] = [ OH-] [ H ] 10 M [ OH ] 。
(3)鹼性:水溶液中的 [ H+] < [ OH-] [ H ] 10 7 M [ OH ] 。
H +]
中性水溶液
鹼性水溶液
[ H ] 10
7
M [ OH
]
[H+]
[OH-]
[ H ] [ OH ] 10
[ H ] 10
7
M [ OH
[H+]
14
酸性水溶液
]
[OH-]
X
2
10
14
[ H ] 10
7
M [ OH
]
[OH-]
[H+]
X
10
14
10
7
酸鹼值 pH value
酸鹼值 pH
10
m
酸鹼值:氫離子濃度的另一種表示法
10
m
(1)符號 pH 。
(2)氫離子濃度轉換成 pH值的方法:
10
n
a=1 10
[
H+
]
科學
記號
n
10
10
a 10
mn
mn
10 1
0
M
pH n
n
10
n
( [ H ] 10
pH
)
M
a≠1
a 10
(3)氫離子濃度轉換成 pH值的程序:
轉換 科學記號
。
判斷類型
紀錄 pH
n
M
n 1 pH n
(逼近法估計到
1 單位內)
[H+]與[OH-]濃度與pH的關係
(4)[ H+ ]與[ OH- ]濃度與 pH 的關係:
14
[ H+ ] 愈大, [ OH- ] 愈小: [ H ] [ OH ] 10
(反比)。
在 25℃時:pH>7 鹼性; pH=7 中性; pH<7 酸性。
pH愈小 酸性愈強, [ H+ ] 愈 大 , [ OH- ] 愈 小 。
pH愈大 鹼性愈強, [ OH- ] 愈 大 , [ H+ ]愈 小 。
0
1 10 pH不見得為整數,可能為 0 或是負值。
[H+]
3
101
1
10
pH值 -1
0
3
10
4
4
[OH-] 10 15 10 14 10 11 10 10
酸
14
鹼 ] [酸性愈強
[H
OH ] 10
性
[H ]
10
5
5
10
9
10
10-7
10
8
7
8
10-7
10-6
10
9
10
10
9
14
10-5
10
10
4
10
14
10-15
14
15
0
101
101
14
中性 [ OH ]
[ OH ]
[H ]
10
pH
[ H 鹼性愈強
] 10
常見物質酸鹼值
pH 5
pH 愈小 愈酸 , [H ] 愈大 , [OH ] 愈小
-
pH 愈大 愈鹼 , [H ] 愈小 , [OH ] 愈大
-
pH [H ] , [OH ]
-
酸與鹼稀釋的pH變化
(1)酸的稀釋過程中,pH之變化:
接近中性
X 不合理
(2)鹼的稀釋過程中,pH之變化:
7
接近中性
X 不合理
溶液酸鹼性檢測
常用酸鹼試劑變色範圍
常用酸鹼試劑變色範圍:
廣用試紙變色表
pH
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10 11 12
13
14
紅 橙黃綠藍靛 紫
愈酸,愈紅
愈紫,愈鹼
廣用試紙
酚酞指示劑
石蕊試紙
在酸中顏色
黃、橙、紅色
無色
紅色
在中性時顏色
綠色
無色
不變色
在鹼中顏色
藍、靛、紫色
紅色
藍色
(媒體:1,2’00”)
酸鹼指示劑變色範圍
酸鹼指示劑變色範圍
(1)石蕊:
當 pH <5 時,呈現紅色;當 pH >8 時,呈現藍色
5~8
當 pH
時,呈現中間顏色。
(2)酚酞:
當 pH <8 時,呈現無色;當 pH >10 時,呈現紅色
當 pH
8~10 時,呈現中間顏色。
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
酸鹼性檢測儀 pH 計
天然酸鹼指示劑
天然酸鹼指示劑:在酸鹼中能呈現不同顏色,可用於檢測
(1)紫甘藍
酸
性
中
性
酸
性
中
性
(2)紅鳳菜
鹼
性
鹼
性
紫甘藍
紅鳳菜
(媒體:1,1’10”)
範例解說
[ H ] 10
1.回答下列問題:
(1)[ H+ ] =0.0000000001M pH= 10
H 10
10
H 10
0
0
0
[ OH
10 ]
-1
1
3
3 10
pH33 pH
3
。
H
M
(4)[ OH- ] =10-5 M pH=
(5)[ H+ ] =3×10-3 M pH=
10
, 酸
M
(3)[ H+ ] =10M pH=
H 10
, 鹼 m性。 n
mn
10 10 10
pH
m
10
mn
10
n
性。
10
M
(2)[ H+ ] =1M pH=
10
10
14
OH
1
10
10
[H ]
14
5
10
9
M
9
。
2~3 ,
2
pH
2 2
pH
10
酸
4
a 10
性。
3
3 10 10
2 pH 4
n
2
M n 1 pH n
範例解說
2.氫氧化鈉溶液濃度為0.05 M ,則:
[ H+ ] = 2 × 10-13 M。
pH= 12 ~ 13 。
[ OH- ] = 0.05 M。
[ Na+] = 0.05 M。
M
mol
M 莫耳濃度 mol
l
係數比 莫耳數比
V 相同
1 NaOH 1Na
0 . 05 M
[ OH
1OH
0 . 05 M
莫耳濃度比
0 . 05 M
] 0 . 05 M
[H ]
10
14
0 . 05
1 10
5 10
2 10
13
14
2
0 . 2 10
12
M
M pH 12 ~ 13
範例解說
3.硫酸溶液濃度為0.05 M ,則:
10-1 M。
[ H+ ] =
pH= 1 。
[ OH- ] = 10-13 M。
[ SO42- ] = 0.05
M
mol
M。
M 莫耳濃度 mol
l
係數比 莫耳數比
1 H 2 SO 4 2 H
0 . 05 M
1SO 4
0 . 10 M
[ OH
]
14
0 .1
2
0 . 05 M
[ H ] 0 . 10 M 10
10
莫耳濃度比
1
10
10
M pH 1
14
1
10
13
M
範例解說
4. ( B )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。
8.0
8.1
三線
交集
8.4
8 . 1 pH 8 . 4
範例解說
5. ( A ) 25℃,將1×10-8莫耳的氯化氫HCl 氣體,全部溶於1公升
的水中,且體積的變化可以忽略,則此溶液pH=?
(A)pH=6~7 (B) pH=7 (C) pH=8 (D) pH=10
M
mol
l
10
8
10
8
1
M pH 8
不合理
H 2O H
OH
HCl H
Cl
∵水的解離不可忽略:
〔H+〕=10-8+10-7= 0.1×10-7+1×10-7=1.1×10-7 M pH=6~7
6.( C )在同溫時,比較0.1M HCl與0.1M CH3COOH水溶液 的性質,
下列敘述何者錯誤?(A)前者較後者易導電(B)前者的H+濃度
較大 (C)兩者pH值相同 (D)兩者均使藍色石蕊試紙呈紅色。
弱酸(非100%解離)
HCl H
0 . 1M
Cl
0 . 1M
0 . 1M
CH 3 COOH H
0 . 1M
CH 3 COO
0 . 1M
0 . 1M
課程結束
Jim with you
Slide 3
課程名稱:酸鹼的濃度
編授教師:
中興國中 楊秉鈞
莫耳濃度
體積莫耳濃度
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
莫耳
公升
單位:
;符號: M
。(可以 [ ] 符號表示)
(3)公式:
M
分率
溶質莫耳數
部分
溶液公升數
全部
mol
M
mol
l
l
(4)實例討論:
莫耳濃度
1 M HCl
2 M HCl
意義
表示法
每公升溶液
HCl 1 M
每公升溶液
HCl 2 M
1 莫耳 HCl
2 莫耳 HCl
公式整理
公式整理:
原子
個數
( 6 10
看化學式
分子
個數
個
( 6 10
23
23
分子量
)
分子
莫耳數
)
個
n
求莫耳數有三個途徑
分子重(g)
分子量
公克
mol
mol
l
l
g
莫耳濃度
M
M
mol
l
M l mol
l
mol
M
範例解說
濃度均勻
NaCl 58 . 5
1.將250ml、1M的氯化鈉水溶液,倒掉 50ml,則:
剩餘溶液的濃度? 1 M。 (Na=23;Cl= 35.5)
他所倒掉的氯化鈉水溶液中含有 2.925 公克氯化鈉。
M
mol
l
1
n
n 0 . 05 mol 0 . 05 58 . 5 2 . 925 g
0 . 05
8 克。
2.欲配製濃度0.2M的氫氧化鈉水溶液1公升,需稱取氫氧化鈉
(如下)
並描述其配製方法。
(NaOH=40)
M
mol
l
0 .2
n
n 0 . 2 mol 0 . 2 40 8 g
1
秤 NaOH 8 g,先以部分水溶解,再加水至溶液總體積為 1公升。
1 公升刻度線
1 公升刻度線
(非加水1公升)
範例解說
3. ( C )在1 mL的0.1 M 糖水中,有多少個糖分子?
(A) 1.2×1024 (B) 6×1013 (C) 6×1019 (D) 3×1018
M
mol
0 .1
l
n
1 10
3
n 10
4
mol 10
4
6 10
23
6 10 個
19
4.重量百分濃度10%的氫氧化鈉水溶液200g,當溶液體積為500mL時,
其莫耳濃度為何? 1 M。
NaOH
40
200 0 . 1
M
mol
40
0 .5
M
l
0 .5
1M
0 .5
5. ( B )如果將原本12M的濃鹽酸1公升加水稀釋成3公升,則稀釋後的
鹽酸溶液濃度為多少M? (A)6 (B)4 (C)3 (D)2 M。
M
mol
l
M
12 1
3
4M
範例解說
mol M l
6. ( C ) 0.5M的鹽酸80mL與3M的鹽酸20mL均勻混合,試求混合
後的濃度為多少M?(A)1.75M
(B)0.6M (C)1M (D)2M。
分子分母同時有毫升欲換算公升時,可以毫升直接運算
M
mol
0 . 5 80 3 20
80 20
l
100
1M
100
7. ( C )有濃度為3 M的氫氧化鈉溶液10 mL,需加多少mL的水,才可
將其濃度稀釋為1 M?(A) 18 (B) 19 (C) 20 (D) 21。
M
mol
1
l
3 10
10 V
V 20 ml
(假設體積可加成)
8.有一瓶4M的氫氧化鈉溶液10ml,溶液重量為16克,則此溶液所含溶質
的重量百分濃度為? 10 %。(Na=23)
NaOH 40
%
( 4 0 . 01 ) 40
16
100
1 .6
16
100 10 %
範例解說
9. ( C )將濃度2M硫酸一瓶倒去1/3瓶,再用水加滿,又再倒去2/5瓶,
然後再用水加滿,則此溶液最後濃度為何?
(A)0.6M (B)0.27M (C)0.8M (D)0.4M。
設原體積 l 公升
M
mol
原溶質莫耳數
( 2l )
2
3
M
l
l
2l
3
5 4 0 .8 M
5
10. ( D )濃硫酸,密度約為1.85公克/立方公分。(H2SO4=98)
且其重量百分濃度為98%,請問其莫耳濃度約為多少M?
(A) 12.0 (B) 17.5 (C) 15.8 (D) 18.5 M。
假設硫酸溶液有
1 公升
1000 1 . 85
98
100
M
mol
l
M
98
1
18 . 5 M
範例解說
11. ( D )小明取大小略同的等量碳酸鈣固體各加入如表的三支試
管中,均勻混合後,三支試管產生氣體的速率為何?
(A)甲=乙=丙
(B)丙>乙>甲
(C)甲>乙>丙
(D)乙>丙>甲。
試管
試管內的水溶液
甲
水 10m L + 0.1M 鹽 酸 10m L
丙
水 19m L + 2 .0 M 鹽 酸 1m L
HCl H
Cl
1 : 1
乙
水 15m L + 0.8M 鹽 酸 5m L
分子分母同時有毫升欲換算公升時,可以毫升直接運算
CaCO
3
CaCO
M甲
M丙
2 HCl CaCl
3
mol
2H
Ca
0 . 1 10
l
10 10
mol
2 1
l
19 1
2
1
20
H 2 O CO 2
H 2 O CO 2
M
20
2
2
M
[ HCl ] [ H ]
M乙
[ H+ ] 愈大,速率愈快
mol
l
0 .8 5
15 5
乙>丙>甲
4
20
M
水溶液的酸鹼性
室溫下純水的解離 1000 1 55 .56 mol
純水的解離:
18
(1)純水為非電解質,但仍有極少量解離為 氫 離子與 氫氧根 離子
(2)解離個數討論:(室溫 25℃)
1 公升的純水所含有的水莫耳數: 55.56 。其中只有 10-7 莫耳
的水會解離。
H
O
H
OH
解離方程式:
。當 10-7 莫耳水解離,
2
解離出的氫離子有 10-7 莫耳;氫氧根離子有 10-7 莫耳。
H 2O H
1
10
7
H
1
OH
X
10
7
1
1
10
X Y 10
7
mol
Y
7
M
OH
10
7
10
7
M
1
(3)25℃下,純水中的氫離子濃度與氫氧根離子濃度關係:
[ H+ ] = [ OH- ] = 10-7 M 。
水溶液的離子積
水溶液的離子積:
(1)在 25 ℃的任何水溶液中,氫離子濃度與氫氧根濃度乘積為定值。
此定值等於 10-14 M2 。
14
[ H ] [ OH ] 10
(2)任何水溶液中,氫離子濃度與氫氧根濃度有 反比
[H+]
[H ]
關係。
10
14
[ OH
]
倒拋物線
[OH-]
[ OH
]
10
14
[H ]
(3)討論:
在純水中加中性物質,氫離子與氫氧根離子濃度 不變 。
在純水中加酸性物質,氫離子濃度 增加 、氫氧根離子濃度 減少 。
在純水中加鹼性物質,氫離子濃度 減少、氫氧根離子濃度 增加 。
酸鹼定義
酸鹼定義:以氫離子濃度與氫氧根離子濃度的 相對大小 來決定
7
-
[
H
]
10
M
[
OH
] 。
>
(1)酸性:水溶液中的 [
[ OH ]
7
(2)中性:水溶液中的 [ H+] = [ OH-] [ H ] 10 M [ OH ] 。
(3)鹼性:水溶液中的 [ H+] < [ OH-] [ H ] 10 7 M [ OH ] 。
H +]
中性水溶液
鹼性水溶液
[ H ] 10
7
M [ OH
]
[H+]
[OH-]
[ H ] [ OH ] 10
[ H ] 10
7
M [ OH
[H+]
14
酸性水溶液
]
[OH-]
X
2
10
14
[ H ] 10
7
M [ OH
]
[OH-]
[H+]
X
10
14
10
7
酸鹼值 pH value
酸鹼值 pH
10
m
酸鹼值:氫離子濃度的另一種表示法
10
m
(1)符號 pH 。
(2)氫離子濃度轉換成 pH值的方法:
10
n
a=1 10
[
H+
]
科學
記號
n
10
10
a 10
mn
mn
10 1
0
M
pH n
n
10
n
( [ H ] 10
pH
)
M
a≠1
a 10
(3)氫離子濃度轉換成 pH值的程序:
轉換 科學記號
。
判斷類型
紀錄 pH
n
M
n 1 pH n
(逼近法估計到
1 單位內)
[H+]與[OH-]濃度與pH的關係
(4)[ H+ ]與[ OH- ]濃度與 pH 的關係:
14
[ H+ ] 愈大, [ OH- ] 愈小: [ H ] [ OH ] 10
(反比)。
在 25℃時:pH>7 鹼性; pH=7 中性; pH<7 酸性。
pH愈小 酸性愈強, [ H+ ] 愈 大 , [ OH- ] 愈 小 。
pH愈大 鹼性愈強, [ OH- ] 愈 大 , [ H+ ]愈 小 。
0
1 10 pH不見得為整數,可能為 0 或是負值。
[H+]
3
101
1
10
pH值 -1
0
3
10
4
4
[OH-] 10 15 10 14 10 11 10 10
酸
14
鹼 ] [酸性愈強
[H
OH ] 10
性
[H ]
10
5
5
10
9
10
10-7
10
8
7
8
10-7
10-6
10
9
10
10
9
14
10-5
10
10
4
10
14
10-15
14
15
0
101
101
14
中性 [ OH ]
[ OH ]
[H ]
10
pH
[ H 鹼性愈強
] 10
常見物質酸鹼值
pH 5
pH 愈小 愈酸 , [H ] 愈大 , [OH ] 愈小
-
pH 愈大 愈鹼 , [H ] 愈小 , [OH ] 愈大
-
pH [H ] , [OH ]
-
酸與鹼稀釋的pH變化
(1)酸的稀釋過程中,pH之變化:
接近中性
X 不合理
(2)鹼的稀釋過程中,pH之變化:
7
接近中性
X 不合理
溶液酸鹼性檢測
常用酸鹼試劑變色範圍
常用酸鹼試劑變色範圍:
廣用試紙變色表
pH
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10 11 12
13
14
紅 橙黃綠藍靛 紫
愈酸,愈紅
愈紫,愈鹼
廣用試紙
酚酞指示劑
石蕊試紙
在酸中顏色
黃、橙、紅色
無色
紅色
在中性時顏色
綠色
無色
不變色
在鹼中顏色
藍、靛、紫色
紅色
藍色
(媒體:1,2’00”)
酸鹼指示劑變色範圍
酸鹼指示劑變色範圍
(1)石蕊:
當 pH <5 時,呈現紅色;當 pH >8 時,呈現藍色
5~8
當 pH
時,呈現中間顏色。
(2)酚酞:
當 pH <8 時,呈現無色;當 pH >10 時,呈現紅色
當 pH
8~10 時,呈現中間顏色。
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
酸鹼性檢測儀 pH 計
天然酸鹼指示劑
天然酸鹼指示劑:在酸鹼中能呈現不同顏色,可用於檢測
(1)紫甘藍
酸
性
中
性
酸
性
中
性
(2)紅鳳菜
鹼
性
鹼
性
紫甘藍
紅鳳菜
(媒體:1,1’10”)
範例解說
[ H ] 10
1.回答下列問題:
(1)[ H+ ] =0.0000000001M pH= 10
H 10
10
H 10
0
0
0
[ OH
10 ]
-1
1
3
3 10
pH33 pH
3
。
H
M
(4)[ OH- ] =10-5 M pH=
(5)[ H+ ] =3×10-3 M pH=
10
, 酸
M
(3)[ H+ ] =10M pH=
H 10
, 鹼 m性。 n
mn
10 10 10
pH
m
10
mn
10
n
性。
10
M
(2)[ H+ ] =1M pH=
10
10
14
OH
1
10
10
[H ]
14
5
10
9
M
9
。
2~3 ,
2
pH
2 2
pH
10
酸
4
a 10
性。
3
3 10 10
2 pH 4
n
2
M n 1 pH n
範例解說
2.氫氧化鈉溶液濃度為0.05 M ,則:
[ H+ ] = 2 × 10-13 M。
pH= 12 ~ 13 。
[ OH- ] = 0.05 M。
[ Na+] = 0.05 M。
M
mol
M 莫耳濃度 mol
l
係數比 莫耳數比
V 相同
1 NaOH 1Na
0 . 05 M
[ OH
1OH
0 . 05 M
莫耳濃度比
0 . 05 M
] 0 . 05 M
[H ]
10
14
0 . 05
1 10
5 10
2 10
13
14
2
0 . 2 10
12
M
M pH 12 ~ 13
範例解說
3.硫酸溶液濃度為0.05 M ,則:
10-1 M。
[ H+ ] =
pH= 1 。
[ OH- ] = 10-13 M。
[ SO42- ] = 0.05
M
mol
M。
M 莫耳濃度 mol
l
係數比 莫耳數比
1 H 2 SO 4 2 H
0 . 05 M
1SO 4
0 . 10 M
[ OH
]
14
0 .1
2
0 . 05 M
[ H ] 0 . 10 M 10
10
莫耳濃度比
1
10
10
M pH 1
14
1
10
13
M
範例解說
4. ( B )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。
8.0
8.1
三線
交集
8.4
8 . 1 pH 8 . 4
範例解說
5. ( A ) 25℃,將1×10-8莫耳的氯化氫HCl 氣體,全部溶於1公升
的水中,且體積的變化可以忽略,則此溶液pH=?
(A)pH=6~7 (B) pH=7 (C) pH=8 (D) pH=10
M
mol
l
10
8
10
8
1
M pH 8
不合理
H 2O H
OH
HCl H
Cl
∵水的解離不可忽略:
〔H+〕=10-8+10-7= 0.1×10-7+1×10-7=1.1×10-7 M pH=6~7
6.( C )在同溫時,比較0.1M HCl與0.1M CH3COOH水溶液 的性質,
下列敘述何者錯誤?(A)前者較後者易導電(B)前者的H+濃度
較大 (C)兩者pH值相同 (D)兩者均使藍色石蕊試紙呈紅色。
弱酸(非100%解離)
HCl H
0 . 1M
Cl
0 . 1M
0 . 1M
CH 3 COOH H
0 . 1M
CH 3 COO
0 . 1M
0 . 1M
課程結束
Jim with you
Slide 4
課程名稱:酸鹼的濃度
編授教師:
中興國中 楊秉鈞
莫耳濃度
體積莫耳濃度
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
莫耳
公升
單位:
;符號: M
。(可以 [ ] 符號表示)
(3)公式:
M
分率
溶質莫耳數
部分
溶液公升數
全部
mol
M
mol
l
l
(4)實例討論:
莫耳濃度
1 M HCl
2 M HCl
意義
表示法
每公升溶液
HCl 1 M
每公升溶液
HCl 2 M
1 莫耳 HCl
2 莫耳 HCl
公式整理
公式整理:
原子
個數
( 6 10
看化學式
分子
個數
個
( 6 10
23
23
分子量
)
分子
莫耳數
)
個
n
求莫耳數有三個途徑
分子重(g)
分子量
公克
mol
mol
l
l
g
莫耳濃度
M
M
mol
l
M l mol
l
mol
M
範例解說
濃度均勻
NaCl 58 . 5
1.將250ml、1M的氯化鈉水溶液,倒掉 50ml,則:
剩餘溶液的濃度? 1 M。 (Na=23;Cl= 35.5)
他所倒掉的氯化鈉水溶液中含有 2.925 公克氯化鈉。
M
mol
l
1
n
n 0 . 05 mol 0 . 05 58 . 5 2 . 925 g
0 . 05
8 克。
2.欲配製濃度0.2M的氫氧化鈉水溶液1公升,需稱取氫氧化鈉
(如下)
並描述其配製方法。
(NaOH=40)
M
mol
l
0 .2
n
n 0 . 2 mol 0 . 2 40 8 g
1
秤 NaOH 8 g,先以部分水溶解,再加水至溶液總體積為 1公升。
1 公升刻度線
1 公升刻度線
(非加水1公升)
範例解說
3. ( C )在1 mL的0.1 M 糖水中,有多少個糖分子?
(A) 1.2×1024 (B) 6×1013 (C) 6×1019 (D) 3×1018
M
mol
0 .1
l
n
1 10
3
n 10
4
mol 10
4
6 10
23
6 10 個
19
4.重量百分濃度10%的氫氧化鈉水溶液200g,當溶液體積為500mL時,
其莫耳濃度為何? 1 M。
NaOH
40
200 0 . 1
M
mol
40
0 .5
M
l
0 .5
1M
0 .5
5. ( B )如果將原本12M的濃鹽酸1公升加水稀釋成3公升,則稀釋後的
鹽酸溶液濃度為多少M? (A)6 (B)4 (C)3 (D)2 M。
M
mol
l
M
12 1
3
4M
範例解說
mol M l
6. ( C ) 0.5M的鹽酸80mL與3M的鹽酸20mL均勻混合,試求混合
後的濃度為多少M?(A)1.75M
(B)0.6M (C)1M (D)2M。
分子分母同時有毫升欲換算公升時,可以毫升直接運算
M
mol
0 . 5 80 3 20
80 20
l
100
1M
100
7. ( C )有濃度為3 M的氫氧化鈉溶液10 mL,需加多少mL的水,才可
將其濃度稀釋為1 M?(A) 18 (B) 19 (C) 20 (D) 21。
M
mol
1
l
3 10
10 V
V 20 ml
(假設體積可加成)
8.有一瓶4M的氫氧化鈉溶液10ml,溶液重量為16克,則此溶液所含溶質
的重量百分濃度為? 10 %。(Na=23)
NaOH 40
%
( 4 0 . 01 ) 40
16
100
1 .6
16
100 10 %
範例解說
9. ( C )將濃度2M硫酸一瓶倒去1/3瓶,再用水加滿,又再倒去2/5瓶,
然後再用水加滿,則此溶液最後濃度為何?
(A)0.6M (B)0.27M (C)0.8M (D)0.4M。
設原體積 l 公升
M
mol
原溶質莫耳數
( 2l )
2
3
M
l
l
2l
3
5 4 0 .8 M
5
10. ( D )濃硫酸,密度約為1.85公克/立方公分。(H2SO4=98)
且其重量百分濃度為98%,請問其莫耳濃度約為多少M?
(A) 12.0 (B) 17.5 (C) 15.8 (D) 18.5 M。
假設硫酸溶液有
1 公升
1000 1 . 85
98
100
M
mol
l
M
98
1
18 . 5 M
範例解說
11. ( D )小明取大小略同的等量碳酸鈣固體各加入如表的三支試
管中,均勻混合後,三支試管產生氣體的速率為何?
(A)甲=乙=丙
(B)丙>乙>甲
(C)甲>乙>丙
(D)乙>丙>甲。
試管
試管內的水溶液
甲
水 10m L + 0.1M 鹽 酸 10m L
丙
水 19m L + 2 .0 M 鹽 酸 1m L
HCl H
Cl
1 : 1
乙
水 15m L + 0.8M 鹽 酸 5m L
分子分母同時有毫升欲換算公升時,可以毫升直接運算
CaCO
3
CaCO
M甲
M丙
2 HCl CaCl
3
mol
2H
Ca
0 . 1 10
l
10 10
mol
2 1
l
19 1
2
1
20
H 2 O CO 2
H 2 O CO 2
M
20
2
2
M
[ HCl ] [ H ]
M乙
[ H+ ] 愈大,速率愈快
mol
l
0 .8 5
15 5
乙>丙>甲
4
20
M
水溶液的酸鹼性
室溫下純水的解離 1000 1 55 .56 mol
純水的解離:
18
(1)純水為非電解質,但仍有極少量解離為 氫 離子與 氫氧根 離子
(2)解離個數討論:(室溫 25℃)
1 公升的純水所含有的水莫耳數: 55.56 。其中只有 10-7 莫耳
的水會解離。
H
O
H
OH
解離方程式:
。當 10-7 莫耳水解離,
2
解離出的氫離子有 10-7 莫耳;氫氧根離子有 10-7 莫耳。
H 2O H
1
10
7
H
1
OH
X
10
7
1
1
10
X Y 10
7
mol
Y
7
M
OH
10
7
10
7
M
1
(3)25℃下,純水中的氫離子濃度與氫氧根離子濃度關係:
[ H+ ] = [ OH- ] = 10-7 M 。
水溶液的離子積
水溶液的離子積:
(1)在 25 ℃的任何水溶液中,氫離子濃度與氫氧根濃度乘積為定值。
此定值等於 10-14 M2 。
14
[ H ] [ OH ] 10
(2)任何水溶液中,氫離子濃度與氫氧根濃度有 反比
[H+]
[H ]
關係。
10
14
[ OH
]
倒拋物線
[OH-]
[ OH
]
10
14
[H ]
(3)討論:
在純水中加中性物質,氫離子與氫氧根離子濃度 不變 。
在純水中加酸性物質,氫離子濃度 增加 、氫氧根離子濃度 減少 。
在純水中加鹼性物質,氫離子濃度 減少、氫氧根離子濃度 增加 。
酸鹼定義
酸鹼定義:以氫離子濃度與氫氧根離子濃度的 相對大小 來決定
7
-
[
H
]
10
M
[
OH
] 。
>
(1)酸性:水溶液中的 [
[ OH ]
7
(2)中性:水溶液中的 [ H+] = [ OH-] [ H ] 10 M [ OH ] 。
(3)鹼性:水溶液中的 [ H+] < [ OH-] [ H ] 10 7 M [ OH ] 。
H +]
中性水溶液
鹼性水溶液
[ H ] 10
7
M [ OH
]
[H+]
[OH-]
[ H ] [ OH ] 10
[ H ] 10
7
M [ OH
[H+]
14
酸性水溶液
]
[OH-]
X
2
10
14
[ H ] 10
7
M [ OH
]
[OH-]
[H+]
X
10
14
10
7
酸鹼值 pH value
酸鹼值 pH
10
m
酸鹼值:氫離子濃度的另一種表示法
10
m
(1)符號 pH 。
(2)氫離子濃度轉換成 pH值的方法:
10
n
a=1 10
[
H+
]
科學
記號
n
10
10
a 10
mn
mn
10 1
0
M
pH n
n
10
n
( [ H ] 10
pH
)
M
a≠1
a 10
(3)氫離子濃度轉換成 pH值的程序:
轉換 科學記號
。
判斷類型
紀錄 pH
n
M
n 1 pH n
(逼近法估計到
1 單位內)
[H+]與[OH-]濃度與pH的關係
(4)[ H+ ]與[ OH- ]濃度與 pH 的關係:
14
[ H+ ] 愈大, [ OH- ] 愈小: [ H ] [ OH ] 10
(反比)。
在 25℃時:pH>7 鹼性; pH=7 中性; pH<7 酸性。
pH愈小 酸性愈強, [ H+ ] 愈 大 , [ OH- ] 愈 小 。
pH愈大 鹼性愈強, [ OH- ] 愈 大 , [ H+ ]愈 小 。
0
1 10 pH不見得為整數,可能為 0 或是負值。
[H+]
3
101
1
10
pH值 -1
0
3
10
4
4
[OH-] 10 15 10 14 10 11 10 10
酸
14
鹼 ] [酸性愈強
[H
OH ] 10
性
[H ]
10
5
5
10
9
10
10-7
10
8
7
8
10-7
10-6
10
9
10
10
9
14
10-5
10
10
4
10
14
10-15
14
15
0
101
101
14
中性 [ OH ]
[ OH ]
[H ]
10
pH
[ H 鹼性愈強
] 10
常見物質酸鹼值
pH 5
pH 愈小 愈酸 , [H ] 愈大 , [OH ] 愈小
-
pH 愈大 愈鹼 , [H ] 愈小 , [OH ] 愈大
-
pH [H ] , [OH ]
-
酸與鹼稀釋的pH變化
(1)酸的稀釋過程中,pH之變化:
接近中性
X 不合理
(2)鹼的稀釋過程中,pH之變化:
7
接近中性
X 不合理
溶液酸鹼性檢測
常用酸鹼試劑變色範圍
常用酸鹼試劑變色範圍:
廣用試紙變色表
pH
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10 11 12
13
14
紅 橙黃綠藍靛 紫
愈酸,愈紅
愈紫,愈鹼
廣用試紙
酚酞指示劑
石蕊試紙
在酸中顏色
黃、橙、紅色
無色
紅色
在中性時顏色
綠色
無色
不變色
在鹼中顏色
藍、靛、紫色
紅色
藍色
(媒體:1,2’00”)
酸鹼指示劑變色範圍
酸鹼指示劑變色範圍
(1)石蕊:
當 pH <5 時,呈現紅色;當 pH >8 時,呈現藍色
5~8
當 pH
時,呈現中間顏色。
(2)酚酞:
當 pH <8 時,呈現無色;當 pH >10 時,呈現紅色
當 pH
8~10 時,呈現中間顏色。
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
酸鹼性檢測儀 pH 計
天然酸鹼指示劑
天然酸鹼指示劑:在酸鹼中能呈現不同顏色,可用於檢測
(1)紫甘藍
酸
性
中
性
酸
性
中
性
(2)紅鳳菜
鹼
性
鹼
性
紫甘藍
紅鳳菜
(媒體:1,1’10”)
範例解說
[ H ] 10
1.回答下列問題:
(1)[ H+ ] =0.0000000001M pH= 10
H 10
10
H 10
0
0
0
[ OH
10 ]
-1
1
3
3 10
pH33 pH
3
。
H
M
(4)[ OH- ] =10-5 M pH=
(5)[ H+ ] =3×10-3 M pH=
10
, 酸
M
(3)[ H+ ] =10M pH=
H 10
, 鹼 m性。 n
mn
10 10 10
pH
m
10
mn
10
n
性。
10
M
(2)[ H+ ] =1M pH=
10
10
14
OH
1
10
10
[H ]
14
5
10
9
M
9
。
2~3 ,
2
pH
2 2
pH
10
酸
4
a 10
性。
3
3 10 10
2 pH 4
n
2
M n 1 pH n
範例解說
2.氫氧化鈉溶液濃度為0.05 M ,則:
[ H+ ] = 2 × 10-13 M。
pH= 12 ~ 13 。
[ OH- ] = 0.05 M。
[ Na+] = 0.05 M。
M
mol
M 莫耳濃度 mol
l
係數比 莫耳數比
V 相同
1 NaOH 1Na
0 . 05 M
[ OH
1OH
0 . 05 M
莫耳濃度比
0 . 05 M
] 0 . 05 M
[H ]
10
14
0 . 05
1 10
5 10
2 10
13
14
2
0 . 2 10
12
M
M pH 12 ~ 13
範例解說
3.硫酸溶液濃度為0.05 M ,則:
10-1 M。
[ H+ ] =
pH= 1 。
[ OH- ] = 10-13 M。
[ SO42- ] = 0.05
M
mol
M。
M 莫耳濃度 mol
l
係數比 莫耳數比
1 H 2 SO 4 2 H
0 . 05 M
1SO 4
0 . 10 M
[ OH
]
14
0 .1
2
0 . 05 M
[ H ] 0 . 10 M 10
10
莫耳濃度比
1
10
10
M pH 1
14
1
10
13
M
範例解說
4. ( B )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。
8.0
8.1
三線
交集
8.4
8 . 1 pH 8 . 4
範例解說
5. ( A ) 25℃,將1×10-8莫耳的氯化氫HCl 氣體,全部溶於1公升
的水中,且體積的變化可以忽略,則此溶液pH=?
(A)pH=6~7 (B) pH=7 (C) pH=8 (D) pH=10
M
mol
l
10
8
10
8
1
M pH 8
不合理
H 2O H
OH
HCl H
Cl
∵水的解離不可忽略:
〔H+〕=10-8+10-7= 0.1×10-7+1×10-7=1.1×10-7 M pH=6~7
6.( C )在同溫時,比較0.1M HCl與0.1M CH3COOH水溶液 的性質,
下列敘述何者錯誤?(A)前者較後者易導電(B)前者的H+濃度
較大 (C)兩者pH值相同 (D)兩者均使藍色石蕊試紙呈紅色。
弱酸(非100%解離)
HCl H
0 . 1M
Cl
0 . 1M
0 . 1M
CH 3 COOH H
0 . 1M
CH 3 COO
0 . 1M
0 . 1M
課程結束
Jim with you
Slide 5
課程名稱:酸鹼的濃度
編授教師:
中興國中 楊秉鈞
莫耳濃度
體積莫耳濃度
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
莫耳
公升
單位:
;符號: M
。(可以 [ ] 符號表示)
(3)公式:
M
分率
溶質莫耳數
部分
溶液公升數
全部
mol
M
mol
l
l
(4)實例討論:
莫耳濃度
1 M HCl
2 M HCl
意義
表示法
每公升溶液
HCl 1 M
每公升溶液
HCl 2 M
1 莫耳 HCl
2 莫耳 HCl
公式整理
公式整理:
原子
個數
( 6 10
看化學式
分子
個數
個
( 6 10
23
23
分子量
)
分子
莫耳數
)
個
n
求莫耳數有三個途徑
分子重(g)
分子量
公克
mol
mol
l
l
g
莫耳濃度
M
M
mol
l
M l mol
l
mol
M
範例解說
濃度均勻
NaCl 58 . 5
1.將250ml、1M的氯化鈉水溶液,倒掉 50ml,則:
剩餘溶液的濃度? 1 M。 (Na=23;Cl= 35.5)
他所倒掉的氯化鈉水溶液中含有 2.925 公克氯化鈉。
M
mol
l
1
n
n 0 . 05 mol 0 . 05 58 . 5 2 . 925 g
0 . 05
8 克。
2.欲配製濃度0.2M的氫氧化鈉水溶液1公升,需稱取氫氧化鈉
(如下)
並描述其配製方法。
(NaOH=40)
M
mol
l
0 .2
n
n 0 . 2 mol 0 . 2 40 8 g
1
秤 NaOH 8 g,先以部分水溶解,再加水至溶液總體積為 1公升。
1 公升刻度線
1 公升刻度線
(非加水1公升)
範例解說
3. ( C )在1 mL的0.1 M 糖水中,有多少個糖分子?
(A) 1.2×1024 (B) 6×1013 (C) 6×1019 (D) 3×1018
M
mol
0 .1
l
n
1 10
3
n 10
4
mol 10
4
6 10
23
6 10 個
19
4.重量百分濃度10%的氫氧化鈉水溶液200g,當溶液體積為500mL時,
其莫耳濃度為何? 1 M。
NaOH
40
200 0 . 1
M
mol
40
0 .5
M
l
0 .5
1M
0 .5
5. ( B )如果將原本12M的濃鹽酸1公升加水稀釋成3公升,則稀釋後的
鹽酸溶液濃度為多少M? (A)6 (B)4 (C)3 (D)2 M。
M
mol
l
M
12 1
3
4M
範例解說
mol M l
6. ( C ) 0.5M的鹽酸80mL與3M的鹽酸20mL均勻混合,試求混合
後的濃度為多少M?(A)1.75M
(B)0.6M (C)1M (D)2M。
分子分母同時有毫升欲換算公升時,可以毫升直接運算
M
mol
0 . 5 80 3 20
80 20
l
100
1M
100
7. ( C )有濃度為3 M的氫氧化鈉溶液10 mL,需加多少mL的水,才可
將其濃度稀釋為1 M?(A) 18 (B) 19 (C) 20 (D) 21。
M
mol
1
l
3 10
10 V
V 20 ml
(假設體積可加成)
8.有一瓶4M的氫氧化鈉溶液10ml,溶液重量為16克,則此溶液所含溶質
的重量百分濃度為? 10 %。(Na=23)
NaOH 40
%
( 4 0 . 01 ) 40
16
100
1 .6
16
100 10 %
範例解說
9. ( C )將濃度2M硫酸一瓶倒去1/3瓶,再用水加滿,又再倒去2/5瓶,
然後再用水加滿,則此溶液最後濃度為何?
(A)0.6M (B)0.27M (C)0.8M (D)0.4M。
設原體積 l 公升
M
mol
原溶質莫耳數
( 2l )
2
3
M
l
l
2l
3
5 4 0 .8 M
5
10. ( D )濃硫酸,密度約為1.85公克/立方公分。(H2SO4=98)
且其重量百分濃度為98%,請問其莫耳濃度約為多少M?
(A) 12.0 (B) 17.5 (C) 15.8 (D) 18.5 M。
假設硫酸溶液有
1 公升
1000 1 . 85
98
100
M
mol
l
M
98
1
18 . 5 M
範例解說
11. ( D )小明取大小略同的等量碳酸鈣固體各加入如表的三支試
管中,均勻混合後,三支試管產生氣體的速率為何?
(A)甲=乙=丙
(B)丙>乙>甲
(C)甲>乙>丙
(D)乙>丙>甲。
試管
試管內的水溶液
甲
水 10m L + 0.1M 鹽 酸 10m L
丙
水 19m L + 2 .0 M 鹽 酸 1m L
HCl H
Cl
1 : 1
乙
水 15m L + 0.8M 鹽 酸 5m L
分子分母同時有毫升欲換算公升時,可以毫升直接運算
CaCO
3
CaCO
M甲
M丙
2 HCl CaCl
3
mol
2H
Ca
0 . 1 10
l
10 10
mol
2 1
l
19 1
2
1
20
H 2 O CO 2
H 2 O CO 2
M
20
2
2
M
[ HCl ] [ H ]
M乙
[ H+ ] 愈大,速率愈快
mol
l
0 .8 5
15 5
乙>丙>甲
4
20
M
水溶液的酸鹼性
室溫下純水的解離 1000 1 55 .56 mol
純水的解離:
18
(1)純水為非電解質,但仍有極少量解離為 氫 離子與 氫氧根 離子
(2)解離個數討論:(室溫 25℃)
1 公升的純水所含有的水莫耳數: 55.56 。其中只有 10-7 莫耳
的水會解離。
H
O
H
OH
解離方程式:
。當 10-7 莫耳水解離,
2
解離出的氫離子有 10-7 莫耳;氫氧根離子有 10-7 莫耳。
H 2O H
1
10
7
H
1
OH
X
10
7
1
1
10
X Y 10
7
mol
Y
7
M
OH
10
7
10
7
M
1
(3)25℃下,純水中的氫離子濃度與氫氧根離子濃度關係:
[ H+ ] = [ OH- ] = 10-7 M 。
水溶液的離子積
水溶液的離子積:
(1)在 25 ℃的任何水溶液中,氫離子濃度與氫氧根濃度乘積為定值。
此定值等於 10-14 M2 。
14
[ H ] [ OH ] 10
(2)任何水溶液中,氫離子濃度與氫氧根濃度有 反比
[H+]
[H ]
關係。
10
14
[ OH
]
倒拋物線
[OH-]
[ OH
]
10
14
[H ]
(3)討論:
在純水中加中性物質,氫離子與氫氧根離子濃度 不變 。
在純水中加酸性物質,氫離子濃度 增加 、氫氧根離子濃度 減少 。
在純水中加鹼性物質,氫離子濃度 減少、氫氧根離子濃度 增加 。
酸鹼定義
酸鹼定義:以氫離子濃度與氫氧根離子濃度的 相對大小 來決定
7
-
[
H
]
10
M
[
OH
] 。
>
(1)酸性:水溶液中的 [
[ OH ]
7
(2)中性:水溶液中的 [ H+] = [ OH-] [ H ] 10 M [ OH ] 。
(3)鹼性:水溶液中的 [ H+] < [ OH-] [ H ] 10 7 M [ OH ] 。
H +]
中性水溶液
鹼性水溶液
[ H ] 10
7
M [ OH
]
[H+]
[OH-]
[ H ] [ OH ] 10
[ H ] 10
7
M [ OH
[H+]
14
酸性水溶液
]
[OH-]
X
2
10
14
[ H ] 10
7
M [ OH
]
[OH-]
[H+]
X
10
14
10
7
酸鹼值 pH value
酸鹼值 pH
10
m
酸鹼值:氫離子濃度的另一種表示法
10
m
(1)符號 pH 。
(2)氫離子濃度轉換成 pH值的方法:
10
n
a=1 10
[
H+
]
科學
記號
n
10
10
a 10
mn
mn
10 1
0
M
pH n
n
10
n
( [ H ] 10
pH
)
M
a≠1
a 10
(3)氫離子濃度轉換成 pH值的程序:
轉換 科學記號
。
判斷類型
紀錄 pH
n
M
n 1 pH n
(逼近法估計到
1 單位內)
[H+]與[OH-]濃度與pH的關係
(4)[ H+ ]與[ OH- ]濃度與 pH 的關係:
14
[ H+ ] 愈大, [ OH- ] 愈小: [ H ] [ OH ] 10
(反比)。
在 25℃時:pH>7 鹼性; pH=7 中性; pH<7 酸性。
pH愈小 酸性愈強, [ H+ ] 愈 大 , [ OH- ] 愈 小 。
pH愈大 鹼性愈強, [ OH- ] 愈 大 , [ H+ ]愈 小 。
0
1 10 pH不見得為整數,可能為 0 或是負值。
[H+]
3
101
1
10
pH值 -1
0
3
10
4
4
[OH-] 10 15 10 14 10 11 10 10
酸
14
鹼 ] [酸性愈強
[H
OH ] 10
性
[H ]
10
5
5
10
9
10
10-7
10
8
7
8
10-7
10-6
10
9
10
10
9
14
10-5
10
10
4
10
14
10-15
14
15
0
101
101
14
中性 [ OH ]
[ OH ]
[H ]
10
pH
[ H 鹼性愈強
] 10
常見物質酸鹼值
pH 5
pH 愈小 愈酸 , [H ] 愈大 , [OH ] 愈小
-
pH 愈大 愈鹼 , [H ] 愈小 , [OH ] 愈大
-
pH [H ] , [OH ]
-
酸與鹼稀釋的pH變化
(1)酸的稀釋過程中,pH之變化:
接近中性
X 不合理
(2)鹼的稀釋過程中,pH之變化:
7
接近中性
X 不合理
溶液酸鹼性檢測
常用酸鹼試劑變色範圍
常用酸鹼試劑變色範圍:
廣用試紙變色表
pH
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10 11 12
13
14
紅 橙黃綠藍靛 紫
愈酸,愈紅
愈紫,愈鹼
廣用試紙
酚酞指示劑
石蕊試紙
在酸中顏色
黃、橙、紅色
無色
紅色
在中性時顏色
綠色
無色
不變色
在鹼中顏色
藍、靛、紫色
紅色
藍色
(媒體:1,2’00”)
酸鹼指示劑變色範圍
酸鹼指示劑變色範圍
(1)石蕊:
當 pH <5 時,呈現紅色;當 pH >8 時,呈現藍色
5~8
當 pH
時,呈現中間顏色。
(2)酚酞:
當 pH <8 時,呈現無色;當 pH >10 時,呈現紅色
當 pH
8~10 時,呈現中間顏色。
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
酸鹼性檢測儀 pH 計
天然酸鹼指示劑
天然酸鹼指示劑:在酸鹼中能呈現不同顏色,可用於檢測
(1)紫甘藍
酸
性
中
性
酸
性
中
性
(2)紅鳳菜
鹼
性
鹼
性
紫甘藍
紅鳳菜
(媒體:1,1’10”)
範例解說
[ H ] 10
1.回答下列問題:
(1)[ H+ ] =0.0000000001M pH= 10
H 10
10
H 10
0
0
0
[ OH
10 ]
-1
1
3
3 10
pH33 pH
3
。
H
M
(4)[ OH- ] =10-5 M pH=
(5)[ H+ ] =3×10-3 M pH=
10
, 酸
M
(3)[ H+ ] =10M pH=
H 10
, 鹼 m性。 n
mn
10 10 10
pH
m
10
mn
10
n
性。
10
M
(2)[ H+ ] =1M pH=
10
10
14
OH
1
10
10
[H ]
14
5
10
9
M
9
。
2~3 ,
2
pH
2 2
pH
10
酸
4
a 10
性。
3
3 10 10
2 pH 4
n
2
M n 1 pH n
範例解說
2.氫氧化鈉溶液濃度為0.05 M ,則:
[ H+ ] = 2 × 10-13 M。
pH= 12 ~ 13 。
[ OH- ] = 0.05 M。
[ Na+] = 0.05 M。
M
mol
M 莫耳濃度 mol
l
係數比 莫耳數比
V 相同
1 NaOH 1Na
0 . 05 M
[ OH
1OH
0 . 05 M
莫耳濃度比
0 . 05 M
] 0 . 05 M
[H ]
10
14
0 . 05
1 10
5 10
2 10
13
14
2
0 . 2 10
12
M
M pH 12 ~ 13
範例解說
3.硫酸溶液濃度為0.05 M ,則:
10-1 M。
[ H+ ] =
pH= 1 。
[ OH- ] = 10-13 M。
[ SO42- ] = 0.05
M
mol
M。
M 莫耳濃度 mol
l
係數比 莫耳數比
1 H 2 SO 4 2 H
0 . 05 M
1SO 4
0 . 10 M
[ OH
]
14
0 .1
2
0 . 05 M
[ H ] 0 . 10 M 10
10
莫耳濃度比
1
10
10
M pH 1
14
1
10
13
M
範例解說
4. ( B )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。
8.0
8.1
三線
交集
8.4
8 . 1 pH 8 . 4
範例解說
5. ( A ) 25℃,將1×10-8莫耳的氯化氫HCl 氣體,全部溶於1公升
的水中,且體積的變化可以忽略,則此溶液pH=?
(A)pH=6~7 (B) pH=7 (C) pH=8 (D) pH=10
M
mol
l
10
8
10
8
1
M pH 8
不合理
H 2O H
OH
HCl H
Cl
∵水的解離不可忽略:
〔H+〕=10-8+10-7= 0.1×10-7+1×10-7=1.1×10-7 M pH=6~7
6.( C )在同溫時,比較0.1M HCl與0.1M CH3COOH水溶液 的性質,
下列敘述何者錯誤?(A)前者較後者易導電(B)前者的H+濃度
較大 (C)兩者pH值相同 (D)兩者均使藍色石蕊試紙呈紅色。
弱酸(非100%解離)
HCl H
0 . 1M
Cl
0 . 1M
0 . 1M
CH 3 COOH H
0 . 1M
CH 3 COO
0 . 1M
0 . 1M
課程結束
Jim with you
Slide 6
課程名稱:酸鹼的濃度
編授教師:
中興國中 楊秉鈞
莫耳濃度
體積莫耳濃度
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
莫耳
公升
單位:
;符號: M
。(可以 [ ] 符號表示)
(3)公式:
M
分率
溶質莫耳數
部分
溶液公升數
全部
mol
M
mol
l
l
(4)實例討論:
莫耳濃度
1 M HCl
2 M HCl
意義
表示法
每公升溶液
HCl 1 M
每公升溶液
HCl 2 M
1 莫耳 HCl
2 莫耳 HCl
公式整理
公式整理:
原子
個數
( 6 10
看化學式
分子
個數
個
( 6 10
23
23
分子量
)
分子
莫耳數
)
個
n
求莫耳數有三個途徑
分子重(g)
分子量
公克
mol
mol
l
l
g
莫耳濃度
M
M
mol
l
M l mol
l
mol
M
範例解說
濃度均勻
NaCl 58 . 5
1.將250ml、1M的氯化鈉水溶液,倒掉 50ml,則:
剩餘溶液的濃度? 1 M。 (Na=23;Cl= 35.5)
他所倒掉的氯化鈉水溶液中含有 2.925 公克氯化鈉。
M
mol
l
1
n
n 0 . 05 mol 0 . 05 58 . 5 2 . 925 g
0 . 05
8 克。
2.欲配製濃度0.2M的氫氧化鈉水溶液1公升,需稱取氫氧化鈉
(如下)
並描述其配製方法。
(NaOH=40)
M
mol
l
0 .2
n
n 0 . 2 mol 0 . 2 40 8 g
1
秤 NaOH 8 g,先以部分水溶解,再加水至溶液總體積為 1公升。
1 公升刻度線
1 公升刻度線
(非加水1公升)
範例解說
3. ( C )在1 mL的0.1 M 糖水中,有多少個糖分子?
(A) 1.2×1024 (B) 6×1013 (C) 6×1019 (D) 3×1018
M
mol
0 .1
l
n
1 10
3
n 10
4
mol 10
4
6 10
23
6 10 個
19
4.重量百分濃度10%的氫氧化鈉水溶液200g,當溶液體積為500mL時,
其莫耳濃度為何? 1 M。
NaOH
40
200 0 . 1
M
mol
40
0 .5
M
l
0 .5
1M
0 .5
5. ( B )如果將原本12M的濃鹽酸1公升加水稀釋成3公升,則稀釋後的
鹽酸溶液濃度為多少M? (A)6 (B)4 (C)3 (D)2 M。
M
mol
l
M
12 1
3
4M
範例解說
mol M l
6. ( C ) 0.5M的鹽酸80mL與3M的鹽酸20mL均勻混合,試求混合
後的濃度為多少M?(A)1.75M
(B)0.6M (C)1M (D)2M。
分子分母同時有毫升欲換算公升時,可以毫升直接運算
M
mol
0 . 5 80 3 20
80 20
l
100
1M
100
7. ( C )有濃度為3 M的氫氧化鈉溶液10 mL,需加多少mL的水,才可
將其濃度稀釋為1 M?(A) 18 (B) 19 (C) 20 (D) 21。
M
mol
1
l
3 10
10 V
V 20 ml
(假設體積可加成)
8.有一瓶4M的氫氧化鈉溶液10ml,溶液重量為16克,則此溶液所含溶質
的重量百分濃度為? 10 %。(Na=23)
NaOH 40
%
( 4 0 . 01 ) 40
16
100
1 .6
16
100 10 %
範例解說
9. ( C )將濃度2M硫酸一瓶倒去1/3瓶,再用水加滿,又再倒去2/5瓶,
然後再用水加滿,則此溶液最後濃度為何?
(A)0.6M (B)0.27M (C)0.8M (D)0.4M。
設原體積 l 公升
M
mol
原溶質莫耳數
( 2l )
2
3
M
l
l
2l
3
5 4 0 .8 M
5
10. ( D )濃硫酸,密度約為1.85公克/立方公分。(H2SO4=98)
且其重量百分濃度為98%,請問其莫耳濃度約為多少M?
(A) 12.0 (B) 17.5 (C) 15.8 (D) 18.5 M。
假設硫酸溶液有
1 公升
1000 1 . 85
98
100
M
mol
l
M
98
1
18 . 5 M
範例解說
11. ( D )小明取大小略同的等量碳酸鈣固體各加入如表的三支試
管中,均勻混合後,三支試管產生氣體的速率為何?
(A)甲=乙=丙
(B)丙>乙>甲
(C)甲>乙>丙
(D)乙>丙>甲。
試管
試管內的水溶液
甲
水 10m L + 0.1M 鹽 酸 10m L
丙
水 19m L + 2 .0 M 鹽 酸 1m L
HCl H
Cl
1 : 1
乙
水 15m L + 0.8M 鹽 酸 5m L
分子分母同時有毫升欲換算公升時,可以毫升直接運算
CaCO
3
CaCO
M甲
M丙
2 HCl CaCl
3
mol
2H
Ca
0 . 1 10
l
10 10
mol
2 1
l
19 1
2
1
20
H 2 O CO 2
H 2 O CO 2
M
20
2
2
M
[ HCl ] [ H ]
M乙
[ H+ ] 愈大,速率愈快
mol
l
0 .8 5
15 5
乙>丙>甲
4
20
M
水溶液的酸鹼性
室溫下純水的解離 1000 1 55 .56 mol
純水的解離:
18
(1)純水為非電解質,但仍有極少量解離為 氫 離子與 氫氧根 離子
(2)解離個數討論:(室溫 25℃)
1 公升的純水所含有的水莫耳數: 55.56 。其中只有 10-7 莫耳
的水會解離。
H
O
H
OH
解離方程式:
。當 10-7 莫耳水解離,
2
解離出的氫離子有 10-7 莫耳;氫氧根離子有 10-7 莫耳。
H 2O H
1
10
7
H
1
OH
X
10
7
1
1
10
X Y 10
7
mol
Y
7
M
OH
10
7
10
7
M
1
(3)25℃下,純水中的氫離子濃度與氫氧根離子濃度關係:
[ H+ ] = [ OH- ] = 10-7 M 。
水溶液的離子積
水溶液的離子積:
(1)在 25 ℃的任何水溶液中,氫離子濃度與氫氧根濃度乘積為定值。
此定值等於 10-14 M2 。
14
[ H ] [ OH ] 10
(2)任何水溶液中,氫離子濃度與氫氧根濃度有 反比
[H+]
[H ]
關係。
10
14
[ OH
]
倒拋物線
[OH-]
[ OH
]
10
14
[H ]
(3)討論:
在純水中加中性物質,氫離子與氫氧根離子濃度 不變 。
在純水中加酸性物質,氫離子濃度 增加 、氫氧根離子濃度 減少 。
在純水中加鹼性物質,氫離子濃度 減少、氫氧根離子濃度 增加 。
酸鹼定義
酸鹼定義:以氫離子濃度與氫氧根離子濃度的 相對大小 來決定
7
-
[
H
]
10
M
[
OH
] 。
>
(1)酸性:水溶液中的 [
[ OH ]
7
(2)中性:水溶液中的 [ H+] = [ OH-] [ H ] 10 M [ OH ] 。
(3)鹼性:水溶液中的 [ H+] < [ OH-] [ H ] 10 7 M [ OH ] 。
H +]
中性水溶液
鹼性水溶液
[ H ] 10
7
M [ OH
]
[H+]
[OH-]
[ H ] [ OH ] 10
[ H ] 10
7
M [ OH
[H+]
14
酸性水溶液
]
[OH-]
X
2
10
14
[ H ] 10
7
M [ OH
]
[OH-]
[H+]
X
10
14
10
7
酸鹼值 pH value
酸鹼值 pH
10
m
酸鹼值:氫離子濃度的另一種表示法
10
m
(1)符號 pH 。
(2)氫離子濃度轉換成 pH值的方法:
10
n
a=1 10
[
H+
]
科學
記號
n
10
10
a 10
mn
mn
10 1
0
M
pH n
n
10
n
( [ H ] 10
pH
)
M
a≠1
a 10
(3)氫離子濃度轉換成 pH值的程序:
轉換 科學記號
。
判斷類型
紀錄 pH
n
M
n 1 pH n
(逼近法估計到
1 單位內)
[H+]與[OH-]濃度與pH的關係
(4)[ H+ ]與[ OH- ]濃度與 pH 的關係:
14
[ H+ ] 愈大, [ OH- ] 愈小: [ H ] [ OH ] 10
(反比)。
在 25℃時:pH>7 鹼性; pH=7 中性; pH<7 酸性。
pH愈小 酸性愈強, [ H+ ] 愈 大 , [ OH- ] 愈 小 。
pH愈大 鹼性愈強, [ OH- ] 愈 大 , [ H+ ]愈 小 。
0
1 10 pH不見得為整數,可能為 0 或是負值。
[H+]
3
101
1
10
pH值 -1
0
3
10
4
4
[OH-] 10 15 10 14 10 11 10 10
酸
14
鹼 ] [酸性愈強
[H
OH ] 10
性
[H ]
10
5
5
10
9
10
10-7
10
8
7
8
10-7
10-6
10
9
10
10
9
14
10-5
10
10
4
10
14
10-15
14
15
0
101
101
14
中性 [ OH ]
[ OH ]
[H ]
10
pH
[ H 鹼性愈強
] 10
常見物質酸鹼值
pH 5
pH 愈小 愈酸 , [H ] 愈大 , [OH ] 愈小
-
pH 愈大 愈鹼 , [H ] 愈小 , [OH ] 愈大
-
pH [H ] , [OH ]
-
酸與鹼稀釋的pH變化
(1)酸的稀釋過程中,pH之變化:
接近中性
X 不合理
(2)鹼的稀釋過程中,pH之變化:
7
接近中性
X 不合理
溶液酸鹼性檢測
常用酸鹼試劑變色範圍
常用酸鹼試劑變色範圍:
廣用試紙變色表
pH
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10 11 12
13
14
紅 橙黃綠藍靛 紫
愈酸,愈紅
愈紫,愈鹼
廣用試紙
酚酞指示劑
石蕊試紙
在酸中顏色
黃、橙、紅色
無色
紅色
在中性時顏色
綠色
無色
不變色
在鹼中顏色
藍、靛、紫色
紅色
藍色
(媒體:1,2’00”)
酸鹼指示劑變色範圍
酸鹼指示劑變色範圍
(1)石蕊:
當 pH <5 時,呈現紅色;當 pH >8 時,呈現藍色
5~8
當 pH
時,呈現中間顏色。
(2)酚酞:
當 pH <8 時,呈現無色;當 pH >10 時,呈現紅色
當 pH
8~10 時,呈現中間顏色。
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
酸鹼性檢測儀 pH 計
天然酸鹼指示劑
天然酸鹼指示劑:在酸鹼中能呈現不同顏色,可用於檢測
(1)紫甘藍
酸
性
中
性
酸
性
中
性
(2)紅鳳菜
鹼
性
鹼
性
紫甘藍
紅鳳菜
(媒體:1,1’10”)
範例解說
[ H ] 10
1.回答下列問題:
(1)[ H+ ] =0.0000000001M pH= 10
H 10
10
H 10
0
0
0
[ OH
10 ]
-1
1
3
3 10
pH33 pH
3
。
H
M
(4)[ OH- ] =10-5 M pH=
(5)[ H+ ] =3×10-3 M pH=
10
, 酸
M
(3)[ H+ ] =10M pH=
H 10
, 鹼 m性。 n
mn
10 10 10
pH
m
10
mn
10
n
性。
10
M
(2)[ H+ ] =1M pH=
10
10
14
OH
1
10
10
[H ]
14
5
10
9
M
9
。
2~3 ,
2
pH
2 2
pH
10
酸
4
a 10
性。
3
3 10 10
2 pH 4
n
2
M n 1 pH n
範例解說
2.氫氧化鈉溶液濃度為0.05 M ,則:
[ H+ ] = 2 × 10-13 M。
pH= 12 ~ 13 。
[ OH- ] = 0.05 M。
[ Na+] = 0.05 M。
M
mol
M 莫耳濃度 mol
l
係數比 莫耳數比
V 相同
1 NaOH 1Na
0 . 05 M
[ OH
1OH
0 . 05 M
莫耳濃度比
0 . 05 M
] 0 . 05 M
[H ]
10
14
0 . 05
1 10
5 10
2 10
13
14
2
0 . 2 10
12
M
M pH 12 ~ 13
範例解說
3.硫酸溶液濃度為0.05 M ,則:
10-1 M。
[ H+ ] =
pH= 1 。
[ OH- ] = 10-13 M。
[ SO42- ] = 0.05
M
mol
M。
M 莫耳濃度 mol
l
係數比 莫耳數比
1 H 2 SO 4 2 H
0 . 05 M
1SO 4
0 . 10 M
[ OH
]
14
0 .1
2
0 . 05 M
[ H ] 0 . 10 M 10
10
莫耳濃度比
1
10
10
M pH 1
14
1
10
13
M
範例解說
4. ( B )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。
8.0
8.1
三線
交集
8.4
8 . 1 pH 8 . 4
範例解說
5. ( A ) 25℃,將1×10-8莫耳的氯化氫HCl 氣體,全部溶於1公升
的水中,且體積的變化可以忽略,則此溶液pH=?
(A)pH=6~7 (B) pH=7 (C) pH=8 (D) pH=10
M
mol
l
10
8
10
8
1
M pH 8
不合理
H 2O H
OH
HCl H
Cl
∵水的解離不可忽略:
〔H+〕=10-8+10-7= 0.1×10-7+1×10-7=1.1×10-7 M pH=6~7
6.( C )在同溫時,比較0.1M HCl與0.1M CH3COOH水溶液 的性質,
下列敘述何者錯誤?(A)前者較後者易導電(B)前者的H+濃度
較大 (C)兩者pH值相同 (D)兩者均使藍色石蕊試紙呈紅色。
弱酸(非100%解離)
HCl H
0 . 1M
Cl
0 . 1M
0 . 1M
CH 3 COOH H
0 . 1M
CH 3 COO
0 . 1M
0 . 1M
課程結束
Jim with you
Slide 7
課程名稱:酸鹼的濃度
編授教師:
中興國中 楊秉鈞
莫耳濃度
體積莫耳濃度
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
莫耳
公升
單位:
;符號: M
。(可以 [ ] 符號表示)
(3)公式:
M
分率
溶質莫耳數
部分
溶液公升數
全部
mol
M
mol
l
l
(4)實例討論:
莫耳濃度
1 M HCl
2 M HCl
意義
表示法
每公升溶液
HCl 1 M
每公升溶液
HCl 2 M
1 莫耳 HCl
2 莫耳 HCl
公式整理
公式整理:
原子
個數
( 6 10
看化學式
分子
個數
個
( 6 10
23
23
分子量
)
分子
莫耳數
)
個
n
求莫耳數有三個途徑
分子重(g)
分子量
公克
mol
mol
l
l
g
莫耳濃度
M
M
mol
l
M l mol
l
mol
M
範例解說
濃度均勻
NaCl 58 . 5
1.將250ml、1M的氯化鈉水溶液,倒掉 50ml,則:
剩餘溶液的濃度? 1 M。 (Na=23;Cl= 35.5)
他所倒掉的氯化鈉水溶液中含有 2.925 公克氯化鈉。
M
mol
l
1
n
n 0 . 05 mol 0 . 05 58 . 5 2 . 925 g
0 . 05
8 克。
2.欲配製濃度0.2M的氫氧化鈉水溶液1公升,需稱取氫氧化鈉
(如下)
並描述其配製方法。
(NaOH=40)
M
mol
l
0 .2
n
n 0 . 2 mol 0 . 2 40 8 g
1
秤 NaOH 8 g,先以部分水溶解,再加水至溶液總體積為 1公升。
1 公升刻度線
1 公升刻度線
(非加水1公升)
範例解說
3. ( C )在1 mL的0.1 M 糖水中,有多少個糖分子?
(A) 1.2×1024 (B) 6×1013 (C) 6×1019 (D) 3×1018
M
mol
0 .1
l
n
1 10
3
n 10
4
mol 10
4
6 10
23
6 10 個
19
4.重量百分濃度10%的氫氧化鈉水溶液200g,當溶液體積為500mL時,
其莫耳濃度為何? 1 M。
NaOH
40
200 0 . 1
M
mol
40
0 .5
M
l
0 .5
1M
0 .5
5. ( B )如果將原本12M的濃鹽酸1公升加水稀釋成3公升,則稀釋後的
鹽酸溶液濃度為多少M? (A)6 (B)4 (C)3 (D)2 M。
M
mol
l
M
12 1
3
4M
範例解說
mol M l
6. ( C ) 0.5M的鹽酸80mL與3M的鹽酸20mL均勻混合,試求混合
後的濃度為多少M?(A)1.75M
(B)0.6M (C)1M (D)2M。
分子分母同時有毫升欲換算公升時,可以毫升直接運算
M
mol
0 . 5 80 3 20
80 20
l
100
1M
100
7. ( C )有濃度為3 M的氫氧化鈉溶液10 mL,需加多少mL的水,才可
將其濃度稀釋為1 M?(A) 18 (B) 19 (C) 20 (D) 21。
M
mol
1
l
3 10
10 V
V 20 ml
(假設體積可加成)
8.有一瓶4M的氫氧化鈉溶液10ml,溶液重量為16克,則此溶液所含溶質
的重量百分濃度為? 10 %。(Na=23)
NaOH 40
%
( 4 0 . 01 ) 40
16
100
1 .6
16
100 10 %
範例解說
9. ( C )將濃度2M硫酸一瓶倒去1/3瓶,再用水加滿,又再倒去2/5瓶,
然後再用水加滿,則此溶液最後濃度為何?
(A)0.6M (B)0.27M (C)0.8M (D)0.4M。
設原體積 l 公升
M
mol
原溶質莫耳數
( 2l )
2
3
M
l
l
2l
3
5 4 0 .8 M
5
10. ( D )濃硫酸,密度約為1.85公克/立方公分。(H2SO4=98)
且其重量百分濃度為98%,請問其莫耳濃度約為多少M?
(A) 12.0 (B) 17.5 (C) 15.8 (D) 18.5 M。
假設硫酸溶液有
1 公升
1000 1 . 85
98
100
M
mol
l
M
98
1
18 . 5 M
範例解說
11. ( D )小明取大小略同的等量碳酸鈣固體各加入如表的三支試
管中,均勻混合後,三支試管產生氣體的速率為何?
(A)甲=乙=丙
(B)丙>乙>甲
(C)甲>乙>丙
(D)乙>丙>甲。
試管
試管內的水溶液
甲
水 10m L + 0.1M 鹽 酸 10m L
丙
水 19m L + 2 .0 M 鹽 酸 1m L
HCl H
Cl
1 : 1
乙
水 15m L + 0.8M 鹽 酸 5m L
分子分母同時有毫升欲換算公升時,可以毫升直接運算
CaCO
3
CaCO
M甲
M丙
2 HCl CaCl
3
mol
2H
Ca
0 . 1 10
l
10 10
mol
2 1
l
19 1
2
1
20
H 2 O CO 2
H 2 O CO 2
M
20
2
2
M
[ HCl ] [ H ]
M乙
[ H+ ] 愈大,速率愈快
mol
l
0 .8 5
15 5
乙>丙>甲
4
20
M
水溶液的酸鹼性
室溫下純水的解離 1000 1 55 .56 mol
純水的解離:
18
(1)純水為非電解質,但仍有極少量解離為 氫 離子與 氫氧根 離子
(2)解離個數討論:(室溫 25℃)
1 公升的純水所含有的水莫耳數: 55.56 。其中只有 10-7 莫耳
的水會解離。
H
O
H
OH
解離方程式:
。當 10-7 莫耳水解離,
2
解離出的氫離子有 10-7 莫耳;氫氧根離子有 10-7 莫耳。
H 2O H
1
10
7
H
1
OH
X
10
7
1
1
10
X Y 10
7
mol
Y
7
M
OH
10
7
10
7
M
1
(3)25℃下,純水中的氫離子濃度與氫氧根離子濃度關係:
[ H+ ] = [ OH- ] = 10-7 M 。
水溶液的離子積
水溶液的離子積:
(1)在 25 ℃的任何水溶液中,氫離子濃度與氫氧根濃度乘積為定值。
此定值等於 10-14 M2 。
14
[ H ] [ OH ] 10
(2)任何水溶液中,氫離子濃度與氫氧根濃度有 反比
[H+]
[H ]
關係。
10
14
[ OH
]
倒拋物線
[OH-]
[ OH
]
10
14
[H ]
(3)討論:
在純水中加中性物質,氫離子與氫氧根離子濃度 不變 。
在純水中加酸性物質,氫離子濃度 增加 、氫氧根離子濃度 減少 。
在純水中加鹼性物質,氫離子濃度 減少、氫氧根離子濃度 增加 。
酸鹼定義
酸鹼定義:以氫離子濃度與氫氧根離子濃度的 相對大小 來決定
7
-
[
H
]
10
M
[
OH
] 。
>
(1)酸性:水溶液中的 [
[ OH ]
7
(2)中性:水溶液中的 [ H+] = [ OH-] [ H ] 10 M [ OH ] 。
(3)鹼性:水溶液中的 [ H+] < [ OH-] [ H ] 10 7 M [ OH ] 。
H +]
中性水溶液
鹼性水溶液
[ H ] 10
7
M [ OH
]
[H+]
[OH-]
[ H ] [ OH ] 10
[ H ] 10
7
M [ OH
[H+]
14
酸性水溶液
]
[OH-]
X
2
10
14
[ H ] 10
7
M [ OH
]
[OH-]
[H+]
X
10
14
10
7
酸鹼值 pH value
酸鹼值 pH
10
m
酸鹼值:氫離子濃度的另一種表示法
10
m
(1)符號 pH 。
(2)氫離子濃度轉換成 pH值的方法:
10
n
a=1 10
[
H+
]
科學
記號
n
10
10
a 10
mn
mn
10 1
0
M
pH n
n
10
n
( [ H ] 10
pH
)
M
a≠1
a 10
(3)氫離子濃度轉換成 pH值的程序:
轉換 科學記號
。
判斷類型
紀錄 pH
n
M
n 1 pH n
(逼近法估計到
1 單位內)
[H+]與[OH-]濃度與pH的關係
(4)[ H+ ]與[ OH- ]濃度與 pH 的關係:
14
[ H+ ] 愈大, [ OH- ] 愈小: [ H ] [ OH ] 10
(反比)。
在 25℃時:pH>7 鹼性; pH=7 中性; pH<7 酸性。
pH愈小 酸性愈強, [ H+ ] 愈 大 , [ OH- ] 愈 小 。
pH愈大 鹼性愈強, [ OH- ] 愈 大 , [ H+ ]愈 小 。
0
1 10 pH不見得為整數,可能為 0 或是負值。
[H+]
3
101
1
10
pH值 -1
0
3
10
4
4
[OH-] 10 15 10 14 10 11 10 10
酸
14
鹼 ] [酸性愈強
[H
OH ] 10
性
[H ]
10
5
5
10
9
10
10-7
10
8
7
8
10-7
10-6
10
9
10
10
9
14
10-5
10
10
4
10
14
10-15
14
15
0
101
101
14
中性 [ OH ]
[ OH ]
[H ]
10
pH
[ H 鹼性愈強
] 10
常見物質酸鹼值
pH 5
pH 愈小 愈酸 , [H ] 愈大 , [OH ] 愈小
-
pH 愈大 愈鹼 , [H ] 愈小 , [OH ] 愈大
-
pH [H ] , [OH ]
-
酸與鹼稀釋的pH變化
(1)酸的稀釋過程中,pH之變化:
接近中性
X 不合理
(2)鹼的稀釋過程中,pH之變化:
7
接近中性
X 不合理
溶液酸鹼性檢測
常用酸鹼試劑變色範圍
常用酸鹼試劑變色範圍:
廣用試紙變色表
pH
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10 11 12
13
14
紅 橙黃綠藍靛 紫
愈酸,愈紅
愈紫,愈鹼
廣用試紙
酚酞指示劑
石蕊試紙
在酸中顏色
黃、橙、紅色
無色
紅色
在中性時顏色
綠色
無色
不變色
在鹼中顏色
藍、靛、紫色
紅色
藍色
(媒體:1,2’00”)
酸鹼指示劑變色範圍
酸鹼指示劑變色範圍
(1)石蕊:
當 pH <5 時,呈現紅色;當 pH >8 時,呈現藍色
5~8
當 pH
時,呈現中間顏色。
(2)酚酞:
當 pH <8 時,呈現無色;當 pH >10 時,呈現紅色
當 pH
8~10 時,呈現中間顏色。
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
酸鹼性檢測儀 pH 計
天然酸鹼指示劑
天然酸鹼指示劑:在酸鹼中能呈現不同顏色,可用於檢測
(1)紫甘藍
酸
性
中
性
酸
性
中
性
(2)紅鳳菜
鹼
性
鹼
性
紫甘藍
紅鳳菜
(媒體:1,1’10”)
範例解說
[ H ] 10
1.回答下列問題:
(1)[ H+ ] =0.0000000001M pH= 10
H 10
10
H 10
0
0
0
[ OH
10 ]
-1
1
3
3 10
pH33 pH
3
。
H
M
(4)[ OH- ] =10-5 M pH=
(5)[ H+ ] =3×10-3 M pH=
10
, 酸
M
(3)[ H+ ] =10M pH=
H 10
, 鹼 m性。 n
mn
10 10 10
pH
m
10
mn
10
n
性。
10
M
(2)[ H+ ] =1M pH=
10
10
14
OH
1
10
10
[H ]
14
5
10
9
M
9
。
2~3 ,
2
pH
2 2
pH
10
酸
4
a 10
性。
3
3 10 10
2 pH 4
n
2
M n 1 pH n
範例解說
2.氫氧化鈉溶液濃度為0.05 M ,則:
[ H+ ] = 2 × 10-13 M。
pH= 12 ~ 13 。
[ OH- ] = 0.05 M。
[ Na+] = 0.05 M。
M
mol
M 莫耳濃度 mol
l
係數比 莫耳數比
V 相同
1 NaOH 1Na
0 . 05 M
[ OH
1OH
0 . 05 M
莫耳濃度比
0 . 05 M
] 0 . 05 M
[H ]
10
14
0 . 05
1 10
5 10
2 10
13
14
2
0 . 2 10
12
M
M pH 12 ~ 13
範例解說
3.硫酸溶液濃度為0.05 M ,則:
10-1 M。
[ H+ ] =
pH= 1 。
[ OH- ] = 10-13 M。
[ SO42- ] = 0.05
M
mol
M。
M 莫耳濃度 mol
l
係數比 莫耳數比
1 H 2 SO 4 2 H
0 . 05 M
1SO 4
0 . 10 M
[ OH
]
14
0 .1
2
0 . 05 M
[ H ] 0 . 10 M 10
10
莫耳濃度比
1
10
10
M pH 1
14
1
10
13
M
範例解說
4. ( B )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。
8.0
8.1
三線
交集
8.4
8 . 1 pH 8 . 4
範例解說
5. ( A ) 25℃,將1×10-8莫耳的氯化氫HCl 氣體,全部溶於1公升
的水中,且體積的變化可以忽略,則此溶液pH=?
(A)pH=6~7 (B) pH=7 (C) pH=8 (D) pH=10
M
mol
l
10
8
10
8
1
M pH 8
不合理
H 2O H
OH
HCl H
Cl
∵水的解離不可忽略:
〔H+〕=10-8+10-7= 0.1×10-7+1×10-7=1.1×10-7 M pH=6~7
6.( C )在同溫時,比較0.1M HCl與0.1M CH3COOH水溶液 的性質,
下列敘述何者錯誤?(A)前者較後者易導電(B)前者的H+濃度
較大 (C)兩者pH值相同 (D)兩者均使藍色石蕊試紙呈紅色。
弱酸(非100%解離)
HCl H
0 . 1M
Cl
0 . 1M
0 . 1M
CH 3 COOH H
0 . 1M
CH 3 COO
0 . 1M
0 . 1M
課程結束
Jim with you
Slide 8
課程名稱:酸鹼的濃度
編授教師:
中興國中 楊秉鈞
莫耳濃度
體積莫耳濃度
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
莫耳
公升
單位:
;符號: M
。(可以 [ ] 符號表示)
(3)公式:
M
分率
溶質莫耳數
部分
溶液公升數
全部
mol
M
mol
l
l
(4)實例討論:
莫耳濃度
1 M HCl
2 M HCl
意義
表示法
每公升溶液
HCl 1 M
每公升溶液
HCl 2 M
1 莫耳 HCl
2 莫耳 HCl
公式整理
公式整理:
原子
個數
( 6 10
看化學式
分子
個數
個
( 6 10
23
23
分子量
)
分子
莫耳數
)
個
n
求莫耳數有三個途徑
分子重(g)
分子量
公克
mol
mol
l
l
g
莫耳濃度
M
M
mol
l
M l mol
l
mol
M
範例解說
濃度均勻
NaCl 58 . 5
1.將250ml、1M的氯化鈉水溶液,倒掉 50ml,則:
剩餘溶液的濃度? 1 M。 (Na=23;Cl= 35.5)
他所倒掉的氯化鈉水溶液中含有 2.925 公克氯化鈉。
M
mol
l
1
n
n 0 . 05 mol 0 . 05 58 . 5 2 . 925 g
0 . 05
8 克。
2.欲配製濃度0.2M的氫氧化鈉水溶液1公升,需稱取氫氧化鈉
(如下)
並描述其配製方法。
(NaOH=40)
M
mol
l
0 .2
n
n 0 . 2 mol 0 . 2 40 8 g
1
秤 NaOH 8 g,先以部分水溶解,再加水至溶液總體積為 1公升。
1 公升刻度線
1 公升刻度線
(非加水1公升)
範例解說
3. ( C )在1 mL的0.1 M 糖水中,有多少個糖分子?
(A) 1.2×1024 (B) 6×1013 (C) 6×1019 (D) 3×1018
M
mol
0 .1
l
n
1 10
3
n 10
4
mol 10
4
6 10
23
6 10 個
19
4.重量百分濃度10%的氫氧化鈉水溶液200g,當溶液體積為500mL時,
其莫耳濃度為何? 1 M。
NaOH
40
200 0 . 1
M
mol
40
0 .5
M
l
0 .5
1M
0 .5
5. ( B )如果將原本12M的濃鹽酸1公升加水稀釋成3公升,則稀釋後的
鹽酸溶液濃度為多少M? (A)6 (B)4 (C)3 (D)2 M。
M
mol
l
M
12 1
3
4M
範例解說
mol M l
6. ( C ) 0.5M的鹽酸80mL與3M的鹽酸20mL均勻混合,試求混合
後的濃度為多少M?(A)1.75M
(B)0.6M (C)1M (D)2M。
分子分母同時有毫升欲換算公升時,可以毫升直接運算
M
mol
0 . 5 80 3 20
80 20
l
100
1M
100
7. ( C )有濃度為3 M的氫氧化鈉溶液10 mL,需加多少mL的水,才可
將其濃度稀釋為1 M?(A) 18 (B) 19 (C) 20 (D) 21。
M
mol
1
l
3 10
10 V
V 20 ml
(假設體積可加成)
8.有一瓶4M的氫氧化鈉溶液10ml,溶液重量為16克,則此溶液所含溶質
的重量百分濃度為? 10 %。(Na=23)
NaOH 40
%
( 4 0 . 01 ) 40
16
100
1 .6
16
100 10 %
範例解說
9. ( C )將濃度2M硫酸一瓶倒去1/3瓶,再用水加滿,又再倒去2/5瓶,
然後再用水加滿,則此溶液最後濃度為何?
(A)0.6M (B)0.27M (C)0.8M (D)0.4M。
設原體積 l 公升
M
mol
原溶質莫耳數
( 2l )
2
3
M
l
l
2l
3
5 4 0 .8 M
5
10. ( D )濃硫酸,密度約為1.85公克/立方公分。(H2SO4=98)
且其重量百分濃度為98%,請問其莫耳濃度約為多少M?
(A) 12.0 (B) 17.5 (C) 15.8 (D) 18.5 M。
假設硫酸溶液有
1 公升
1000 1 . 85
98
100
M
mol
l
M
98
1
18 . 5 M
範例解說
11. ( D )小明取大小略同的等量碳酸鈣固體各加入如表的三支試
管中,均勻混合後,三支試管產生氣體的速率為何?
(A)甲=乙=丙
(B)丙>乙>甲
(C)甲>乙>丙
(D)乙>丙>甲。
試管
試管內的水溶液
甲
水 10m L + 0.1M 鹽 酸 10m L
丙
水 19m L + 2 .0 M 鹽 酸 1m L
HCl H
Cl
1 : 1
乙
水 15m L + 0.8M 鹽 酸 5m L
分子分母同時有毫升欲換算公升時,可以毫升直接運算
CaCO
3
CaCO
M甲
M丙
2 HCl CaCl
3
mol
2H
Ca
0 . 1 10
l
10 10
mol
2 1
l
19 1
2
1
20
H 2 O CO 2
H 2 O CO 2
M
20
2
2
M
[ HCl ] [ H ]
M乙
[ H+ ] 愈大,速率愈快
mol
l
0 .8 5
15 5
乙>丙>甲
4
20
M
水溶液的酸鹼性
室溫下純水的解離 1000 1 55 .56 mol
純水的解離:
18
(1)純水為非電解質,但仍有極少量解離為 氫 離子與 氫氧根 離子
(2)解離個數討論:(室溫 25℃)
1 公升的純水所含有的水莫耳數: 55.56 。其中只有 10-7 莫耳
的水會解離。
H
O
H
OH
解離方程式:
。當 10-7 莫耳水解離,
2
解離出的氫離子有 10-7 莫耳;氫氧根離子有 10-7 莫耳。
H 2O H
1
10
7
H
1
OH
X
10
7
1
1
10
X Y 10
7
mol
Y
7
M
OH
10
7
10
7
M
1
(3)25℃下,純水中的氫離子濃度與氫氧根離子濃度關係:
[ H+ ] = [ OH- ] = 10-7 M 。
水溶液的離子積
水溶液的離子積:
(1)在 25 ℃的任何水溶液中,氫離子濃度與氫氧根濃度乘積為定值。
此定值等於 10-14 M2 。
14
[ H ] [ OH ] 10
(2)任何水溶液中,氫離子濃度與氫氧根濃度有 反比
[H+]
[H ]
關係。
10
14
[ OH
]
倒拋物線
[OH-]
[ OH
]
10
14
[H ]
(3)討論:
在純水中加中性物質,氫離子與氫氧根離子濃度 不變 。
在純水中加酸性物質,氫離子濃度 增加 、氫氧根離子濃度 減少 。
在純水中加鹼性物質,氫離子濃度 減少、氫氧根離子濃度 增加 。
酸鹼定義
酸鹼定義:以氫離子濃度與氫氧根離子濃度的 相對大小 來決定
7
-
[
H
]
10
M
[
OH
] 。
>
(1)酸性:水溶液中的 [
[ OH ]
7
(2)中性:水溶液中的 [ H+] = [ OH-] [ H ] 10 M [ OH ] 。
(3)鹼性:水溶液中的 [ H+] < [ OH-] [ H ] 10 7 M [ OH ] 。
H +]
中性水溶液
鹼性水溶液
[ H ] 10
7
M [ OH
]
[H+]
[OH-]
[ H ] [ OH ] 10
[ H ] 10
7
M [ OH
[H+]
14
酸性水溶液
]
[OH-]
X
2
10
14
[ H ] 10
7
M [ OH
]
[OH-]
[H+]
X
10
14
10
7
酸鹼值 pH value
酸鹼值 pH
10
m
酸鹼值:氫離子濃度的另一種表示法
10
m
(1)符號 pH 。
(2)氫離子濃度轉換成 pH值的方法:
10
n
a=1 10
[
H+
]
科學
記號
n
10
10
a 10
mn
mn
10 1
0
M
pH n
n
10
n
( [ H ] 10
pH
)
M
a≠1
a 10
(3)氫離子濃度轉換成 pH值的程序:
轉換 科學記號
。
判斷類型
紀錄 pH
n
M
n 1 pH n
(逼近法估計到
1 單位內)
[H+]與[OH-]濃度與pH的關係
(4)[ H+ ]與[ OH- ]濃度與 pH 的關係:
14
[ H+ ] 愈大, [ OH- ] 愈小: [ H ] [ OH ] 10
(反比)。
在 25℃時:pH>7 鹼性; pH=7 中性; pH<7 酸性。
pH愈小 酸性愈強, [ H+ ] 愈 大 , [ OH- ] 愈 小 。
pH愈大 鹼性愈強, [ OH- ] 愈 大 , [ H+ ]愈 小 。
0
1 10 pH不見得為整數,可能為 0 或是負值。
[H+]
3
101
1
10
pH值 -1
0
3
10
4
4
[OH-] 10 15 10 14 10 11 10 10
酸
14
鹼 ] [酸性愈強
[H
OH ] 10
性
[H ]
10
5
5
10
9
10
10-7
10
8
7
8
10-7
10-6
10
9
10
10
9
14
10-5
10
10
4
10
14
10-15
14
15
0
101
101
14
中性 [ OH ]
[ OH ]
[H ]
10
pH
[ H 鹼性愈強
] 10
常見物質酸鹼值
pH 5
pH 愈小 愈酸 , [H ] 愈大 , [OH ] 愈小
-
pH 愈大 愈鹼 , [H ] 愈小 , [OH ] 愈大
-
pH [H ] , [OH ]
-
酸與鹼稀釋的pH變化
(1)酸的稀釋過程中,pH之變化:
接近中性
X 不合理
(2)鹼的稀釋過程中,pH之變化:
7
接近中性
X 不合理
溶液酸鹼性檢測
常用酸鹼試劑變色範圍
常用酸鹼試劑變色範圍:
廣用試紙變色表
pH
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10 11 12
13
14
紅 橙黃綠藍靛 紫
愈酸,愈紅
愈紫,愈鹼
廣用試紙
酚酞指示劑
石蕊試紙
在酸中顏色
黃、橙、紅色
無色
紅色
在中性時顏色
綠色
無色
不變色
在鹼中顏色
藍、靛、紫色
紅色
藍色
(媒體:1,2’00”)
酸鹼指示劑變色範圍
酸鹼指示劑變色範圍
(1)石蕊:
當 pH <5 時,呈現紅色;當 pH >8 時,呈現藍色
5~8
當 pH
時,呈現中間顏色。
(2)酚酞:
當 pH <8 時,呈現無色;當 pH >10 時,呈現紅色
當 pH
8~10 時,呈現中間顏色。
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
酸鹼性檢測儀 pH 計
天然酸鹼指示劑
天然酸鹼指示劑:在酸鹼中能呈現不同顏色,可用於檢測
(1)紫甘藍
酸
性
中
性
酸
性
中
性
(2)紅鳳菜
鹼
性
鹼
性
紫甘藍
紅鳳菜
(媒體:1,1’10”)
範例解說
[ H ] 10
1.回答下列問題:
(1)[ H+ ] =0.0000000001M pH= 10
H 10
10
H 10
0
0
0
[ OH
10 ]
-1
1
3
3 10
pH33 pH
3
。
H
M
(4)[ OH- ] =10-5 M pH=
(5)[ H+ ] =3×10-3 M pH=
10
, 酸
M
(3)[ H+ ] =10M pH=
H 10
, 鹼 m性。 n
mn
10 10 10
pH
m
10
mn
10
n
性。
10
M
(2)[ H+ ] =1M pH=
10
10
14
OH
1
10
10
[H ]
14
5
10
9
M
9
。
2~3 ,
2
pH
2 2
pH
10
酸
4
a 10
性。
3
3 10 10
2 pH 4
n
2
M n 1 pH n
範例解說
2.氫氧化鈉溶液濃度為0.05 M ,則:
[ H+ ] = 2 × 10-13 M。
pH= 12 ~ 13 。
[ OH- ] = 0.05 M。
[ Na+] = 0.05 M。
M
mol
M 莫耳濃度 mol
l
係數比 莫耳數比
V 相同
1 NaOH 1Na
0 . 05 M
[ OH
1OH
0 . 05 M
莫耳濃度比
0 . 05 M
] 0 . 05 M
[H ]
10
14
0 . 05
1 10
5 10
2 10
13
14
2
0 . 2 10
12
M
M pH 12 ~ 13
範例解說
3.硫酸溶液濃度為0.05 M ,則:
10-1 M。
[ H+ ] =
pH= 1 。
[ OH- ] = 10-13 M。
[ SO42- ] = 0.05
M
mol
M。
M 莫耳濃度 mol
l
係數比 莫耳數比
1 H 2 SO 4 2 H
0 . 05 M
1SO 4
0 . 10 M
[ OH
]
14
0 .1
2
0 . 05 M
[ H ] 0 . 10 M 10
10
莫耳濃度比
1
10
10
M pH 1
14
1
10
13
M
範例解說
4. ( B )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。
8.0
8.1
三線
交集
8.4
8 . 1 pH 8 . 4
範例解說
5. ( A ) 25℃,將1×10-8莫耳的氯化氫HCl 氣體,全部溶於1公升
的水中,且體積的變化可以忽略,則此溶液pH=?
(A)pH=6~7 (B) pH=7 (C) pH=8 (D) pH=10
M
mol
l
10
8
10
8
1
M pH 8
不合理
H 2O H
OH
HCl H
Cl
∵水的解離不可忽略:
〔H+〕=10-8+10-7= 0.1×10-7+1×10-7=1.1×10-7 M pH=6~7
6.( C )在同溫時,比較0.1M HCl與0.1M CH3COOH水溶液 的性質,
下列敘述何者錯誤?(A)前者較後者易導電(B)前者的H+濃度
較大 (C)兩者pH值相同 (D)兩者均使藍色石蕊試紙呈紅色。
弱酸(非100%解離)
HCl H
0 . 1M
Cl
0 . 1M
0 . 1M
CH 3 COOH H
0 . 1M
CH 3 COO
0 . 1M
0 . 1M
課程結束
Jim with you
Slide 9
課程名稱:酸鹼的濃度
編授教師:
中興國中 楊秉鈞
莫耳濃度
體積莫耳濃度
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
莫耳
公升
單位:
;符號: M
。(可以 [ ] 符號表示)
(3)公式:
M
分率
溶質莫耳數
部分
溶液公升數
全部
mol
M
mol
l
l
(4)實例討論:
莫耳濃度
1 M HCl
2 M HCl
意義
表示法
每公升溶液
HCl 1 M
每公升溶液
HCl 2 M
1 莫耳 HCl
2 莫耳 HCl
公式整理
公式整理:
原子
個數
( 6 10
看化學式
分子
個數
個
( 6 10
23
23
分子量
)
分子
莫耳數
)
個
n
求莫耳數有三個途徑
分子重(g)
分子量
公克
mol
mol
l
l
g
莫耳濃度
M
M
mol
l
M l mol
l
mol
M
範例解說
濃度均勻
NaCl 58 . 5
1.將250ml、1M的氯化鈉水溶液,倒掉 50ml,則:
剩餘溶液的濃度? 1 M。 (Na=23;Cl= 35.5)
他所倒掉的氯化鈉水溶液中含有 2.925 公克氯化鈉。
M
mol
l
1
n
n 0 . 05 mol 0 . 05 58 . 5 2 . 925 g
0 . 05
8 克。
2.欲配製濃度0.2M的氫氧化鈉水溶液1公升,需稱取氫氧化鈉
(如下)
並描述其配製方法。
(NaOH=40)
M
mol
l
0 .2
n
n 0 . 2 mol 0 . 2 40 8 g
1
秤 NaOH 8 g,先以部分水溶解,再加水至溶液總體積為 1公升。
1 公升刻度線
1 公升刻度線
(非加水1公升)
範例解說
3. ( C )在1 mL的0.1 M 糖水中,有多少個糖分子?
(A) 1.2×1024 (B) 6×1013 (C) 6×1019 (D) 3×1018
M
mol
0 .1
l
n
1 10
3
n 10
4
mol 10
4
6 10
23
6 10 個
19
4.重量百分濃度10%的氫氧化鈉水溶液200g,當溶液體積為500mL時,
其莫耳濃度為何? 1 M。
NaOH
40
200 0 . 1
M
mol
40
0 .5
M
l
0 .5
1M
0 .5
5. ( B )如果將原本12M的濃鹽酸1公升加水稀釋成3公升,則稀釋後的
鹽酸溶液濃度為多少M? (A)6 (B)4 (C)3 (D)2 M。
M
mol
l
M
12 1
3
4M
範例解說
mol M l
6. ( C ) 0.5M的鹽酸80mL與3M的鹽酸20mL均勻混合,試求混合
後的濃度為多少M?(A)1.75M
(B)0.6M (C)1M (D)2M。
分子分母同時有毫升欲換算公升時,可以毫升直接運算
M
mol
0 . 5 80 3 20
80 20
l
100
1M
100
7. ( C )有濃度為3 M的氫氧化鈉溶液10 mL,需加多少mL的水,才可
將其濃度稀釋為1 M?(A) 18 (B) 19 (C) 20 (D) 21。
M
mol
1
l
3 10
10 V
V 20 ml
(假設體積可加成)
8.有一瓶4M的氫氧化鈉溶液10ml,溶液重量為16克,則此溶液所含溶質
的重量百分濃度為? 10 %。(Na=23)
NaOH 40
%
( 4 0 . 01 ) 40
16
100
1 .6
16
100 10 %
範例解說
9. ( C )將濃度2M硫酸一瓶倒去1/3瓶,再用水加滿,又再倒去2/5瓶,
然後再用水加滿,則此溶液最後濃度為何?
(A)0.6M (B)0.27M (C)0.8M (D)0.4M。
設原體積 l 公升
M
mol
原溶質莫耳數
( 2l )
2
3
M
l
l
2l
3
5 4 0 .8 M
5
10. ( D )濃硫酸,密度約為1.85公克/立方公分。(H2SO4=98)
且其重量百分濃度為98%,請問其莫耳濃度約為多少M?
(A) 12.0 (B) 17.5 (C) 15.8 (D) 18.5 M。
假設硫酸溶液有
1 公升
1000 1 . 85
98
100
M
mol
l
M
98
1
18 . 5 M
範例解說
11. ( D )小明取大小略同的等量碳酸鈣固體各加入如表的三支試
管中,均勻混合後,三支試管產生氣體的速率為何?
(A)甲=乙=丙
(B)丙>乙>甲
(C)甲>乙>丙
(D)乙>丙>甲。
試管
試管內的水溶液
甲
水 10m L + 0.1M 鹽 酸 10m L
丙
水 19m L + 2 .0 M 鹽 酸 1m L
HCl H
Cl
1 : 1
乙
水 15m L + 0.8M 鹽 酸 5m L
分子分母同時有毫升欲換算公升時,可以毫升直接運算
CaCO
3
CaCO
M甲
M丙
2 HCl CaCl
3
mol
2H
Ca
0 . 1 10
l
10 10
mol
2 1
l
19 1
2
1
20
H 2 O CO 2
H 2 O CO 2
M
20
2
2
M
[ HCl ] [ H ]
M乙
[ H+ ] 愈大,速率愈快
mol
l
0 .8 5
15 5
乙>丙>甲
4
20
M
水溶液的酸鹼性
室溫下純水的解離 1000 1 55 .56 mol
純水的解離:
18
(1)純水為非電解質,但仍有極少量解離為 氫 離子與 氫氧根 離子
(2)解離個數討論:(室溫 25℃)
1 公升的純水所含有的水莫耳數: 55.56 。其中只有 10-7 莫耳
的水會解離。
H
O
H
OH
解離方程式:
。當 10-7 莫耳水解離,
2
解離出的氫離子有 10-7 莫耳;氫氧根離子有 10-7 莫耳。
H 2O H
1
10
7
H
1
OH
X
10
7
1
1
10
X Y 10
7
mol
Y
7
M
OH
10
7
10
7
M
1
(3)25℃下,純水中的氫離子濃度與氫氧根離子濃度關係:
[ H+ ] = [ OH- ] = 10-7 M 。
水溶液的離子積
水溶液的離子積:
(1)在 25 ℃的任何水溶液中,氫離子濃度與氫氧根濃度乘積為定值。
此定值等於 10-14 M2 。
14
[ H ] [ OH ] 10
(2)任何水溶液中,氫離子濃度與氫氧根濃度有 反比
[H+]
[H ]
關係。
10
14
[ OH
]
倒拋物線
[OH-]
[ OH
]
10
14
[H ]
(3)討論:
在純水中加中性物質,氫離子與氫氧根離子濃度 不變 。
在純水中加酸性物質,氫離子濃度 增加 、氫氧根離子濃度 減少 。
在純水中加鹼性物質,氫離子濃度 減少、氫氧根離子濃度 增加 。
酸鹼定義
酸鹼定義:以氫離子濃度與氫氧根離子濃度的 相對大小 來決定
7
-
[
H
]
10
M
[
OH
] 。
>
(1)酸性:水溶液中的 [
[ OH ]
7
(2)中性:水溶液中的 [ H+] = [ OH-] [ H ] 10 M [ OH ] 。
(3)鹼性:水溶液中的 [ H+] < [ OH-] [ H ] 10 7 M [ OH ] 。
H +]
中性水溶液
鹼性水溶液
[ H ] 10
7
M [ OH
]
[H+]
[OH-]
[ H ] [ OH ] 10
[ H ] 10
7
M [ OH
[H+]
14
酸性水溶液
]
[OH-]
X
2
10
14
[ H ] 10
7
M [ OH
]
[OH-]
[H+]
X
10
14
10
7
酸鹼值 pH value
酸鹼值 pH
10
m
酸鹼值:氫離子濃度的另一種表示法
10
m
(1)符號 pH 。
(2)氫離子濃度轉換成 pH值的方法:
10
n
a=1 10
[
H+
]
科學
記號
n
10
10
a 10
mn
mn
10 1
0
M
pH n
n
10
n
( [ H ] 10
pH
)
M
a≠1
a 10
(3)氫離子濃度轉換成 pH值的程序:
轉換 科學記號
。
判斷類型
紀錄 pH
n
M
n 1 pH n
(逼近法估計到
1 單位內)
[H+]與[OH-]濃度與pH的關係
(4)[ H+ ]與[ OH- ]濃度與 pH 的關係:
14
[ H+ ] 愈大, [ OH- ] 愈小: [ H ] [ OH ] 10
(反比)。
在 25℃時:pH>7 鹼性; pH=7 中性; pH<7 酸性。
pH愈小 酸性愈強, [ H+ ] 愈 大 , [ OH- ] 愈 小 。
pH愈大 鹼性愈強, [ OH- ] 愈 大 , [ H+ ]愈 小 。
0
1 10 pH不見得為整數,可能為 0 或是負值。
[H+]
3
101
1
10
pH值 -1
0
3
10
4
4
[OH-] 10 15 10 14 10 11 10 10
酸
14
鹼 ] [酸性愈強
[H
OH ] 10
性
[H ]
10
5
5
10
9
10
10-7
10
8
7
8
10-7
10-6
10
9
10
10
9
14
10-5
10
10
4
10
14
10-15
14
15
0
101
101
14
中性 [ OH ]
[ OH ]
[H ]
10
pH
[ H 鹼性愈強
] 10
常見物質酸鹼值
pH 5
pH 愈小 愈酸 , [H ] 愈大 , [OH ] 愈小
-
pH 愈大 愈鹼 , [H ] 愈小 , [OH ] 愈大
-
pH [H ] , [OH ]
-
酸與鹼稀釋的pH變化
(1)酸的稀釋過程中,pH之變化:
接近中性
X 不合理
(2)鹼的稀釋過程中,pH之變化:
7
接近中性
X 不合理
溶液酸鹼性檢測
常用酸鹼試劑變色範圍
常用酸鹼試劑變色範圍:
廣用試紙變色表
pH
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10 11 12
13
14
紅 橙黃綠藍靛 紫
愈酸,愈紅
愈紫,愈鹼
廣用試紙
酚酞指示劑
石蕊試紙
在酸中顏色
黃、橙、紅色
無色
紅色
在中性時顏色
綠色
無色
不變色
在鹼中顏色
藍、靛、紫色
紅色
藍色
(媒體:1,2’00”)
酸鹼指示劑變色範圍
酸鹼指示劑變色範圍
(1)石蕊:
當 pH <5 時,呈現紅色;當 pH >8 時,呈現藍色
5~8
當 pH
時,呈現中間顏色。
(2)酚酞:
當 pH <8 時,呈現無色;當 pH >10 時,呈現紅色
當 pH
8~10 時,呈現中間顏色。
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
酸鹼性檢測儀 pH 計
天然酸鹼指示劑
天然酸鹼指示劑:在酸鹼中能呈現不同顏色,可用於檢測
(1)紫甘藍
酸
性
中
性
酸
性
中
性
(2)紅鳳菜
鹼
性
鹼
性
紫甘藍
紅鳳菜
(媒體:1,1’10”)
範例解說
[ H ] 10
1.回答下列問題:
(1)[ H+ ] =0.0000000001M pH= 10
H 10
10
H 10
0
0
0
[ OH
10 ]
-1
1
3
3 10
pH33 pH
3
。
H
M
(4)[ OH- ] =10-5 M pH=
(5)[ H+ ] =3×10-3 M pH=
10
, 酸
M
(3)[ H+ ] =10M pH=
H 10
, 鹼 m性。 n
mn
10 10 10
pH
m
10
mn
10
n
性。
10
M
(2)[ H+ ] =1M pH=
10
10
14
OH
1
10
10
[H ]
14
5
10
9
M
9
。
2~3 ,
2
pH
2 2
pH
10
酸
4
a 10
性。
3
3 10 10
2 pH 4
n
2
M n 1 pH n
範例解說
2.氫氧化鈉溶液濃度為0.05 M ,則:
[ H+ ] = 2 × 10-13 M。
pH= 12 ~ 13 。
[ OH- ] = 0.05 M。
[ Na+] = 0.05 M。
M
mol
M 莫耳濃度 mol
l
係數比 莫耳數比
V 相同
1 NaOH 1Na
0 . 05 M
[ OH
1OH
0 . 05 M
莫耳濃度比
0 . 05 M
] 0 . 05 M
[H ]
10
14
0 . 05
1 10
5 10
2 10
13
14
2
0 . 2 10
12
M
M pH 12 ~ 13
範例解說
3.硫酸溶液濃度為0.05 M ,則:
10-1 M。
[ H+ ] =
pH= 1 。
[ OH- ] = 10-13 M。
[ SO42- ] = 0.05
M
mol
M。
M 莫耳濃度 mol
l
係數比 莫耳數比
1 H 2 SO 4 2 H
0 . 05 M
1SO 4
0 . 10 M
[ OH
]
14
0 .1
2
0 . 05 M
[ H ] 0 . 10 M 10
10
莫耳濃度比
1
10
10
M pH 1
14
1
10
13
M
範例解說
4. ( B )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。
8.0
8.1
三線
交集
8.4
8 . 1 pH 8 . 4
範例解說
5. ( A ) 25℃,將1×10-8莫耳的氯化氫HCl 氣體,全部溶於1公升
的水中,且體積的變化可以忽略,則此溶液pH=?
(A)pH=6~7 (B) pH=7 (C) pH=8 (D) pH=10
M
mol
l
10
8
10
8
1
M pH 8
不合理
H 2O H
OH
HCl H
Cl
∵水的解離不可忽略:
〔H+〕=10-8+10-7= 0.1×10-7+1×10-7=1.1×10-7 M pH=6~7
6.( C )在同溫時,比較0.1M HCl與0.1M CH3COOH水溶液 的性質,
下列敘述何者錯誤?(A)前者較後者易導電(B)前者的H+濃度
較大 (C)兩者pH值相同 (D)兩者均使藍色石蕊試紙呈紅色。
弱酸(非100%解離)
HCl H
0 . 1M
Cl
0 . 1M
0 . 1M
CH 3 COOH H
0 . 1M
CH 3 COO
0 . 1M
0 . 1M
課程結束
Jim with you
Slide 10
課程名稱:酸鹼的濃度
編授教師:
中興國中 楊秉鈞
莫耳濃度
體積莫耳濃度
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
莫耳
公升
單位:
;符號: M
。(可以 [ ] 符號表示)
(3)公式:
M
分率
溶質莫耳數
部分
溶液公升數
全部
mol
M
mol
l
l
(4)實例討論:
莫耳濃度
1 M HCl
2 M HCl
意義
表示法
每公升溶液
HCl 1 M
每公升溶液
HCl 2 M
1 莫耳 HCl
2 莫耳 HCl
公式整理
公式整理:
原子
個數
( 6 10
看化學式
分子
個數
個
( 6 10
23
23
分子量
)
分子
莫耳數
)
個
n
求莫耳數有三個途徑
分子重(g)
分子量
公克
mol
mol
l
l
g
莫耳濃度
M
M
mol
l
M l mol
l
mol
M
範例解說
濃度均勻
NaCl 58 . 5
1.將250ml、1M的氯化鈉水溶液,倒掉 50ml,則:
剩餘溶液的濃度? 1 M。 (Na=23;Cl= 35.5)
他所倒掉的氯化鈉水溶液中含有 2.925 公克氯化鈉。
M
mol
l
1
n
n 0 . 05 mol 0 . 05 58 . 5 2 . 925 g
0 . 05
8 克。
2.欲配製濃度0.2M的氫氧化鈉水溶液1公升,需稱取氫氧化鈉
(如下)
並描述其配製方法。
(NaOH=40)
M
mol
l
0 .2
n
n 0 . 2 mol 0 . 2 40 8 g
1
秤 NaOH 8 g,先以部分水溶解,再加水至溶液總體積為 1公升。
1 公升刻度線
1 公升刻度線
(非加水1公升)
範例解說
3. ( C )在1 mL的0.1 M 糖水中,有多少個糖分子?
(A) 1.2×1024 (B) 6×1013 (C) 6×1019 (D) 3×1018
M
mol
0 .1
l
n
1 10
3
n 10
4
mol 10
4
6 10
23
6 10 個
19
4.重量百分濃度10%的氫氧化鈉水溶液200g,當溶液體積為500mL時,
其莫耳濃度為何? 1 M。
NaOH
40
200 0 . 1
M
mol
40
0 .5
M
l
0 .5
1M
0 .5
5. ( B )如果將原本12M的濃鹽酸1公升加水稀釋成3公升,則稀釋後的
鹽酸溶液濃度為多少M? (A)6 (B)4 (C)3 (D)2 M。
M
mol
l
M
12 1
3
4M
範例解說
mol M l
6. ( C ) 0.5M的鹽酸80mL與3M的鹽酸20mL均勻混合,試求混合
後的濃度為多少M?(A)1.75M
(B)0.6M (C)1M (D)2M。
分子分母同時有毫升欲換算公升時,可以毫升直接運算
M
mol
0 . 5 80 3 20
80 20
l
100
1M
100
7. ( C )有濃度為3 M的氫氧化鈉溶液10 mL,需加多少mL的水,才可
將其濃度稀釋為1 M?(A) 18 (B) 19 (C) 20 (D) 21。
M
mol
1
l
3 10
10 V
V 20 ml
(假設體積可加成)
8.有一瓶4M的氫氧化鈉溶液10ml,溶液重量為16克,則此溶液所含溶質
的重量百分濃度為? 10 %。(Na=23)
NaOH 40
%
( 4 0 . 01 ) 40
16
100
1 .6
16
100 10 %
範例解說
9. ( C )將濃度2M硫酸一瓶倒去1/3瓶,再用水加滿,又再倒去2/5瓶,
然後再用水加滿,則此溶液最後濃度為何?
(A)0.6M (B)0.27M (C)0.8M (D)0.4M。
設原體積 l 公升
M
mol
原溶質莫耳數
( 2l )
2
3
M
l
l
2l
3
5 4 0 .8 M
5
10. ( D )濃硫酸,密度約為1.85公克/立方公分。(H2SO4=98)
且其重量百分濃度為98%,請問其莫耳濃度約為多少M?
(A) 12.0 (B) 17.5 (C) 15.8 (D) 18.5 M。
假設硫酸溶液有
1 公升
1000 1 . 85
98
100
M
mol
l
M
98
1
18 . 5 M
範例解說
11. ( D )小明取大小略同的等量碳酸鈣固體各加入如表的三支試
管中,均勻混合後,三支試管產生氣體的速率為何?
(A)甲=乙=丙
(B)丙>乙>甲
(C)甲>乙>丙
(D)乙>丙>甲。
試管
試管內的水溶液
甲
水 10m L + 0.1M 鹽 酸 10m L
丙
水 19m L + 2 .0 M 鹽 酸 1m L
HCl H
Cl
1 : 1
乙
水 15m L + 0.8M 鹽 酸 5m L
分子分母同時有毫升欲換算公升時,可以毫升直接運算
CaCO
3
CaCO
M甲
M丙
2 HCl CaCl
3
mol
2H
Ca
0 . 1 10
l
10 10
mol
2 1
l
19 1
2
1
20
H 2 O CO 2
H 2 O CO 2
M
20
2
2
M
[ HCl ] [ H ]
M乙
[ H+ ] 愈大,速率愈快
mol
l
0 .8 5
15 5
乙>丙>甲
4
20
M
水溶液的酸鹼性
室溫下純水的解離 1000 1 55 .56 mol
純水的解離:
18
(1)純水為非電解質,但仍有極少量解離為 氫 離子與 氫氧根 離子
(2)解離個數討論:(室溫 25℃)
1 公升的純水所含有的水莫耳數: 55.56 。其中只有 10-7 莫耳
的水會解離。
H
O
H
OH
解離方程式:
。當 10-7 莫耳水解離,
2
解離出的氫離子有 10-7 莫耳;氫氧根離子有 10-7 莫耳。
H 2O H
1
10
7
H
1
OH
X
10
7
1
1
10
X Y 10
7
mol
Y
7
M
OH
10
7
10
7
M
1
(3)25℃下,純水中的氫離子濃度與氫氧根離子濃度關係:
[ H+ ] = [ OH- ] = 10-7 M 。
水溶液的離子積
水溶液的離子積:
(1)在 25 ℃的任何水溶液中,氫離子濃度與氫氧根濃度乘積為定值。
此定值等於 10-14 M2 。
14
[ H ] [ OH ] 10
(2)任何水溶液中,氫離子濃度與氫氧根濃度有 反比
[H+]
[H ]
關係。
10
14
[ OH
]
倒拋物線
[OH-]
[ OH
]
10
14
[H ]
(3)討論:
在純水中加中性物質,氫離子與氫氧根離子濃度 不變 。
在純水中加酸性物質,氫離子濃度 增加 、氫氧根離子濃度 減少 。
在純水中加鹼性物質,氫離子濃度 減少、氫氧根離子濃度 增加 。
酸鹼定義
酸鹼定義:以氫離子濃度與氫氧根離子濃度的 相對大小 來決定
7
-
[
H
]
10
M
[
OH
] 。
>
(1)酸性:水溶液中的 [
[ OH ]
7
(2)中性:水溶液中的 [ H+] = [ OH-] [ H ] 10 M [ OH ] 。
(3)鹼性:水溶液中的 [ H+] < [ OH-] [ H ] 10 7 M [ OH ] 。
H +]
中性水溶液
鹼性水溶液
[ H ] 10
7
M [ OH
]
[H+]
[OH-]
[ H ] [ OH ] 10
[ H ] 10
7
M [ OH
[H+]
14
酸性水溶液
]
[OH-]
X
2
10
14
[ H ] 10
7
M [ OH
]
[OH-]
[H+]
X
10
14
10
7
酸鹼值 pH value
酸鹼值 pH
10
m
酸鹼值:氫離子濃度的另一種表示法
10
m
(1)符號 pH 。
(2)氫離子濃度轉換成 pH值的方法:
10
n
a=1 10
[
H+
]
科學
記號
n
10
10
a 10
mn
mn
10 1
0
M
pH n
n
10
n
( [ H ] 10
pH
)
M
a≠1
a 10
(3)氫離子濃度轉換成 pH值的程序:
轉換 科學記號
。
判斷類型
紀錄 pH
n
M
n 1 pH n
(逼近法估計到
1 單位內)
[H+]與[OH-]濃度與pH的關係
(4)[ H+ ]與[ OH- ]濃度與 pH 的關係:
14
[ H+ ] 愈大, [ OH- ] 愈小: [ H ] [ OH ] 10
(反比)。
在 25℃時:pH>7 鹼性; pH=7 中性; pH<7 酸性。
pH愈小 酸性愈強, [ H+ ] 愈 大 , [ OH- ] 愈 小 。
pH愈大 鹼性愈強, [ OH- ] 愈 大 , [ H+ ]愈 小 。
0
1 10 pH不見得為整數,可能為 0 或是負值。
[H+]
3
101
1
10
pH值 -1
0
3
10
4
4
[OH-] 10 15 10 14 10 11 10 10
酸
14
鹼 ] [酸性愈強
[H
OH ] 10
性
[H ]
10
5
5
10
9
10
10-7
10
8
7
8
10-7
10-6
10
9
10
10
9
14
10-5
10
10
4
10
14
10-15
14
15
0
101
101
14
中性 [ OH ]
[ OH ]
[H ]
10
pH
[ H 鹼性愈強
] 10
常見物質酸鹼值
pH 5
pH 愈小 愈酸 , [H ] 愈大 , [OH ] 愈小
-
pH 愈大 愈鹼 , [H ] 愈小 , [OH ] 愈大
-
pH [H ] , [OH ]
-
酸與鹼稀釋的pH變化
(1)酸的稀釋過程中,pH之變化:
接近中性
X 不合理
(2)鹼的稀釋過程中,pH之變化:
7
接近中性
X 不合理
溶液酸鹼性檢測
常用酸鹼試劑變色範圍
常用酸鹼試劑變色範圍:
廣用試紙變色表
pH
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10 11 12
13
14
紅 橙黃綠藍靛 紫
愈酸,愈紅
愈紫,愈鹼
廣用試紙
酚酞指示劑
石蕊試紙
在酸中顏色
黃、橙、紅色
無色
紅色
在中性時顏色
綠色
無色
不變色
在鹼中顏色
藍、靛、紫色
紅色
藍色
(媒體:1,2’00”)
酸鹼指示劑變色範圍
酸鹼指示劑變色範圍
(1)石蕊:
當 pH <5 時,呈現紅色;當 pH >8 時,呈現藍色
5~8
當 pH
時,呈現中間顏色。
(2)酚酞:
當 pH <8 時,呈現無色;當 pH >10 時,呈現紅色
當 pH
8~10 時,呈現中間顏色。
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
酸鹼性檢測儀 pH 計
天然酸鹼指示劑
天然酸鹼指示劑:在酸鹼中能呈現不同顏色,可用於檢測
(1)紫甘藍
酸
性
中
性
酸
性
中
性
(2)紅鳳菜
鹼
性
鹼
性
紫甘藍
紅鳳菜
(媒體:1,1’10”)
範例解說
[ H ] 10
1.回答下列問題:
(1)[ H+ ] =0.0000000001M pH= 10
H 10
10
H 10
0
0
0
[ OH
10 ]
-1
1
3
3 10
pH33 pH
3
。
H
M
(4)[ OH- ] =10-5 M pH=
(5)[ H+ ] =3×10-3 M pH=
10
, 酸
M
(3)[ H+ ] =10M pH=
H 10
, 鹼 m性。 n
mn
10 10 10
pH
m
10
mn
10
n
性。
10
M
(2)[ H+ ] =1M pH=
10
10
14
OH
1
10
10
[H ]
14
5
10
9
M
9
。
2~3 ,
2
pH
2 2
pH
10
酸
4
a 10
性。
3
3 10 10
2 pH 4
n
2
M n 1 pH n
範例解說
2.氫氧化鈉溶液濃度為0.05 M ,則:
[ H+ ] = 2 × 10-13 M。
pH= 12 ~ 13 。
[ OH- ] = 0.05 M。
[ Na+] = 0.05 M。
M
mol
M 莫耳濃度 mol
l
係數比 莫耳數比
V 相同
1 NaOH 1Na
0 . 05 M
[ OH
1OH
0 . 05 M
莫耳濃度比
0 . 05 M
] 0 . 05 M
[H ]
10
14
0 . 05
1 10
5 10
2 10
13
14
2
0 . 2 10
12
M
M pH 12 ~ 13
範例解說
3.硫酸溶液濃度為0.05 M ,則:
10-1 M。
[ H+ ] =
pH= 1 。
[ OH- ] = 10-13 M。
[ SO42- ] = 0.05
M
mol
M。
M 莫耳濃度 mol
l
係數比 莫耳數比
1 H 2 SO 4 2 H
0 . 05 M
1SO 4
0 . 10 M
[ OH
]
14
0 .1
2
0 . 05 M
[ H ] 0 . 10 M 10
10
莫耳濃度比
1
10
10
M pH 1
14
1
10
13
M
範例解說
4. ( B )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。
8.0
8.1
三線
交集
8.4
8 . 1 pH 8 . 4
範例解說
5. ( A ) 25℃,將1×10-8莫耳的氯化氫HCl 氣體,全部溶於1公升
的水中,且體積的變化可以忽略,則此溶液pH=?
(A)pH=6~7 (B) pH=7 (C) pH=8 (D) pH=10
M
mol
l
10
8
10
8
1
M pH 8
不合理
H 2O H
OH
HCl H
Cl
∵水的解離不可忽略:
〔H+〕=10-8+10-7= 0.1×10-7+1×10-7=1.1×10-7 M pH=6~7
6.( C )在同溫時,比較0.1M HCl與0.1M CH3COOH水溶液 的性質,
下列敘述何者錯誤?(A)前者較後者易導電(B)前者的H+濃度
較大 (C)兩者pH值相同 (D)兩者均使藍色石蕊試紙呈紅色。
弱酸(非100%解離)
HCl H
0 . 1M
Cl
0 . 1M
0 . 1M
CH 3 COOH H
0 . 1M
CH 3 COO
0 . 1M
0 . 1M
課程結束
Jim with you
Slide 11
課程名稱:酸鹼的濃度
編授教師:
中興國中 楊秉鈞
莫耳濃度
體積莫耳濃度
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
莫耳
公升
單位:
;符號: M
。(可以 [ ] 符號表示)
(3)公式:
M
分率
溶質莫耳數
部分
溶液公升數
全部
mol
M
mol
l
l
(4)實例討論:
莫耳濃度
1 M HCl
2 M HCl
意義
表示法
每公升溶液
HCl 1 M
每公升溶液
HCl 2 M
1 莫耳 HCl
2 莫耳 HCl
公式整理
公式整理:
原子
個數
( 6 10
看化學式
分子
個數
個
( 6 10
23
23
分子量
)
分子
莫耳數
)
個
n
求莫耳數有三個途徑
分子重(g)
分子量
公克
mol
mol
l
l
g
莫耳濃度
M
M
mol
l
M l mol
l
mol
M
範例解說
濃度均勻
NaCl 58 . 5
1.將250ml、1M的氯化鈉水溶液,倒掉 50ml,則:
剩餘溶液的濃度? 1 M。 (Na=23;Cl= 35.5)
他所倒掉的氯化鈉水溶液中含有 2.925 公克氯化鈉。
M
mol
l
1
n
n 0 . 05 mol 0 . 05 58 . 5 2 . 925 g
0 . 05
8 克。
2.欲配製濃度0.2M的氫氧化鈉水溶液1公升,需稱取氫氧化鈉
(如下)
並描述其配製方法。
(NaOH=40)
M
mol
l
0 .2
n
n 0 . 2 mol 0 . 2 40 8 g
1
秤 NaOH 8 g,先以部分水溶解,再加水至溶液總體積為 1公升。
1 公升刻度線
1 公升刻度線
(非加水1公升)
範例解說
3. ( C )在1 mL的0.1 M 糖水中,有多少個糖分子?
(A) 1.2×1024 (B) 6×1013 (C) 6×1019 (D) 3×1018
M
mol
0 .1
l
n
1 10
3
n 10
4
mol 10
4
6 10
23
6 10 個
19
4.重量百分濃度10%的氫氧化鈉水溶液200g,當溶液體積為500mL時,
其莫耳濃度為何? 1 M。
NaOH
40
200 0 . 1
M
mol
40
0 .5
M
l
0 .5
1M
0 .5
5. ( B )如果將原本12M的濃鹽酸1公升加水稀釋成3公升,則稀釋後的
鹽酸溶液濃度為多少M? (A)6 (B)4 (C)3 (D)2 M。
M
mol
l
M
12 1
3
4M
範例解說
mol M l
6. ( C ) 0.5M的鹽酸80mL與3M的鹽酸20mL均勻混合,試求混合
後的濃度為多少M?(A)1.75M
(B)0.6M (C)1M (D)2M。
分子分母同時有毫升欲換算公升時,可以毫升直接運算
M
mol
0 . 5 80 3 20
80 20
l
100
1M
100
7. ( C )有濃度為3 M的氫氧化鈉溶液10 mL,需加多少mL的水,才可
將其濃度稀釋為1 M?(A) 18 (B) 19 (C) 20 (D) 21。
M
mol
1
l
3 10
10 V
V 20 ml
(假設體積可加成)
8.有一瓶4M的氫氧化鈉溶液10ml,溶液重量為16克,則此溶液所含溶質
的重量百分濃度為? 10 %。(Na=23)
NaOH 40
%
( 4 0 . 01 ) 40
16
100
1 .6
16
100 10 %
範例解說
9. ( C )將濃度2M硫酸一瓶倒去1/3瓶,再用水加滿,又再倒去2/5瓶,
然後再用水加滿,則此溶液最後濃度為何?
(A)0.6M (B)0.27M (C)0.8M (D)0.4M。
設原體積 l 公升
M
mol
原溶質莫耳數
( 2l )
2
3
M
l
l
2l
3
5 4 0 .8 M
5
10. ( D )濃硫酸,密度約為1.85公克/立方公分。(H2SO4=98)
且其重量百分濃度為98%,請問其莫耳濃度約為多少M?
(A) 12.0 (B) 17.5 (C) 15.8 (D) 18.5 M。
假設硫酸溶液有
1 公升
1000 1 . 85
98
100
M
mol
l
M
98
1
18 . 5 M
範例解說
11. ( D )小明取大小略同的等量碳酸鈣固體各加入如表的三支試
管中,均勻混合後,三支試管產生氣體的速率為何?
(A)甲=乙=丙
(B)丙>乙>甲
(C)甲>乙>丙
(D)乙>丙>甲。
試管
試管內的水溶液
甲
水 10m L + 0.1M 鹽 酸 10m L
丙
水 19m L + 2 .0 M 鹽 酸 1m L
HCl H
Cl
1 : 1
乙
水 15m L + 0.8M 鹽 酸 5m L
分子分母同時有毫升欲換算公升時,可以毫升直接運算
CaCO
3
CaCO
M甲
M丙
2 HCl CaCl
3
mol
2H
Ca
0 . 1 10
l
10 10
mol
2 1
l
19 1
2
1
20
H 2 O CO 2
H 2 O CO 2
M
20
2
2
M
[ HCl ] [ H ]
M乙
[ H+ ] 愈大,速率愈快
mol
l
0 .8 5
15 5
乙>丙>甲
4
20
M
水溶液的酸鹼性
室溫下純水的解離 1000 1 55 .56 mol
純水的解離:
18
(1)純水為非電解質,但仍有極少量解離為 氫 離子與 氫氧根 離子
(2)解離個數討論:(室溫 25℃)
1 公升的純水所含有的水莫耳數: 55.56 。其中只有 10-7 莫耳
的水會解離。
H
O
H
OH
解離方程式:
。當 10-7 莫耳水解離,
2
解離出的氫離子有 10-7 莫耳;氫氧根離子有 10-7 莫耳。
H 2O H
1
10
7
H
1
OH
X
10
7
1
1
10
X Y 10
7
mol
Y
7
M
OH
10
7
10
7
M
1
(3)25℃下,純水中的氫離子濃度與氫氧根離子濃度關係:
[ H+ ] = [ OH- ] = 10-7 M 。
水溶液的離子積
水溶液的離子積:
(1)在 25 ℃的任何水溶液中,氫離子濃度與氫氧根濃度乘積為定值。
此定值等於 10-14 M2 。
14
[ H ] [ OH ] 10
(2)任何水溶液中,氫離子濃度與氫氧根濃度有 反比
[H+]
[H ]
關係。
10
14
[ OH
]
倒拋物線
[OH-]
[ OH
]
10
14
[H ]
(3)討論:
在純水中加中性物質,氫離子與氫氧根離子濃度 不變 。
在純水中加酸性物質,氫離子濃度 增加 、氫氧根離子濃度 減少 。
在純水中加鹼性物質,氫離子濃度 減少、氫氧根離子濃度 增加 。
酸鹼定義
酸鹼定義:以氫離子濃度與氫氧根離子濃度的 相對大小 來決定
7
-
[
H
]
10
M
[
OH
] 。
>
(1)酸性:水溶液中的 [
[ OH ]
7
(2)中性:水溶液中的 [ H+] = [ OH-] [ H ] 10 M [ OH ] 。
(3)鹼性:水溶液中的 [ H+] < [ OH-] [ H ] 10 7 M [ OH ] 。
H +]
中性水溶液
鹼性水溶液
[ H ] 10
7
M [ OH
]
[H+]
[OH-]
[ H ] [ OH ] 10
[ H ] 10
7
M [ OH
[H+]
14
酸性水溶液
]
[OH-]
X
2
10
14
[ H ] 10
7
M [ OH
]
[OH-]
[H+]
X
10
14
10
7
酸鹼值 pH value
酸鹼值 pH
10
m
酸鹼值:氫離子濃度的另一種表示法
10
m
(1)符號 pH 。
(2)氫離子濃度轉換成 pH值的方法:
10
n
a=1 10
[
H+
]
科學
記號
n
10
10
a 10
mn
mn
10 1
0
M
pH n
n
10
n
( [ H ] 10
pH
)
M
a≠1
a 10
(3)氫離子濃度轉換成 pH值的程序:
轉換 科學記號
。
判斷類型
紀錄 pH
n
M
n 1 pH n
(逼近法估計到
1 單位內)
[H+]與[OH-]濃度與pH的關係
(4)[ H+ ]與[ OH- ]濃度與 pH 的關係:
14
[ H+ ] 愈大, [ OH- ] 愈小: [ H ] [ OH ] 10
(反比)。
在 25℃時:pH>7 鹼性; pH=7 中性; pH<7 酸性。
pH愈小 酸性愈強, [ H+ ] 愈 大 , [ OH- ] 愈 小 。
pH愈大 鹼性愈強, [ OH- ] 愈 大 , [ H+ ]愈 小 。
0
1 10 pH不見得為整數,可能為 0 或是負值。
[H+]
3
101
1
10
pH值 -1
0
3
10
4
4
[OH-] 10 15 10 14 10 11 10 10
酸
14
鹼 ] [酸性愈強
[H
OH ] 10
性
[H ]
10
5
5
10
9
10
10-7
10
8
7
8
10-7
10-6
10
9
10
10
9
14
10-5
10
10
4
10
14
10-15
14
15
0
101
101
14
中性 [ OH ]
[ OH ]
[H ]
10
pH
[ H 鹼性愈強
] 10
常見物質酸鹼值
pH 5
pH 愈小 愈酸 , [H ] 愈大 , [OH ] 愈小
-
pH 愈大 愈鹼 , [H ] 愈小 , [OH ] 愈大
-
pH [H ] , [OH ]
-
酸與鹼稀釋的pH變化
(1)酸的稀釋過程中,pH之變化:
接近中性
X 不合理
(2)鹼的稀釋過程中,pH之變化:
7
接近中性
X 不合理
溶液酸鹼性檢測
常用酸鹼試劑變色範圍
常用酸鹼試劑變色範圍:
廣用試紙變色表
pH
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10 11 12
13
14
紅 橙黃綠藍靛 紫
愈酸,愈紅
愈紫,愈鹼
廣用試紙
酚酞指示劑
石蕊試紙
在酸中顏色
黃、橙、紅色
無色
紅色
在中性時顏色
綠色
無色
不變色
在鹼中顏色
藍、靛、紫色
紅色
藍色
(媒體:1,2’00”)
酸鹼指示劑變色範圍
酸鹼指示劑變色範圍
(1)石蕊:
當 pH <5 時,呈現紅色;當 pH >8 時,呈現藍色
5~8
當 pH
時,呈現中間顏色。
(2)酚酞:
當 pH <8 時,呈現無色;當 pH >10 時,呈現紅色
當 pH
8~10 時,呈現中間顏色。
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
酸鹼性檢測儀 pH 計
天然酸鹼指示劑
天然酸鹼指示劑:在酸鹼中能呈現不同顏色,可用於檢測
(1)紫甘藍
酸
性
中
性
酸
性
中
性
(2)紅鳳菜
鹼
性
鹼
性
紫甘藍
紅鳳菜
(媒體:1,1’10”)
範例解說
[ H ] 10
1.回答下列問題:
(1)[ H+ ] =0.0000000001M pH= 10
H 10
10
H 10
0
0
0
[ OH
10 ]
-1
1
3
3 10
pH33 pH
3
。
H
M
(4)[ OH- ] =10-5 M pH=
(5)[ H+ ] =3×10-3 M pH=
10
, 酸
M
(3)[ H+ ] =10M pH=
H 10
, 鹼 m性。 n
mn
10 10 10
pH
m
10
mn
10
n
性。
10
M
(2)[ H+ ] =1M pH=
10
10
14
OH
1
10
10
[H ]
14
5
10
9
M
9
。
2~3 ,
2
pH
2 2
pH
10
酸
4
a 10
性。
3
3 10 10
2 pH 4
n
2
M n 1 pH n
範例解說
2.氫氧化鈉溶液濃度為0.05 M ,則:
[ H+ ] = 2 × 10-13 M。
pH= 12 ~ 13 。
[ OH- ] = 0.05 M。
[ Na+] = 0.05 M。
M
mol
M 莫耳濃度 mol
l
係數比 莫耳數比
V 相同
1 NaOH 1Na
0 . 05 M
[ OH
1OH
0 . 05 M
莫耳濃度比
0 . 05 M
] 0 . 05 M
[H ]
10
14
0 . 05
1 10
5 10
2 10
13
14
2
0 . 2 10
12
M
M pH 12 ~ 13
範例解說
3.硫酸溶液濃度為0.05 M ,則:
10-1 M。
[ H+ ] =
pH= 1 。
[ OH- ] = 10-13 M。
[ SO42- ] = 0.05
M
mol
M。
M 莫耳濃度 mol
l
係數比 莫耳數比
1 H 2 SO 4 2 H
0 . 05 M
1SO 4
0 . 10 M
[ OH
]
14
0 .1
2
0 . 05 M
[ H ] 0 . 10 M 10
10
莫耳濃度比
1
10
10
M pH 1
14
1
10
13
M
範例解說
4. ( B )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。
8.0
8.1
三線
交集
8.4
8 . 1 pH 8 . 4
範例解說
5. ( A ) 25℃,將1×10-8莫耳的氯化氫HCl 氣體,全部溶於1公升
的水中,且體積的變化可以忽略,則此溶液pH=?
(A)pH=6~7 (B) pH=7 (C) pH=8 (D) pH=10
M
mol
l
10
8
10
8
1
M pH 8
不合理
H 2O H
OH
HCl H
Cl
∵水的解離不可忽略:
〔H+〕=10-8+10-7= 0.1×10-7+1×10-7=1.1×10-7 M pH=6~7
6.( C )在同溫時,比較0.1M HCl與0.1M CH3COOH水溶液 的性質,
下列敘述何者錯誤?(A)前者較後者易導電(B)前者的H+濃度
較大 (C)兩者pH值相同 (D)兩者均使藍色石蕊試紙呈紅色。
弱酸(非100%解離)
HCl H
0 . 1M
Cl
0 . 1M
0 . 1M
CH 3 COOH H
0 . 1M
CH 3 COO
0 . 1M
0 . 1M
課程結束
Jim with you
Slide 12
課程名稱:酸鹼的濃度
編授教師:
中興國中 楊秉鈞
莫耳濃度
體積莫耳濃度
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
莫耳
公升
單位:
;符號: M
。(可以 [ ] 符號表示)
(3)公式:
M
分率
溶質莫耳數
部分
溶液公升數
全部
mol
M
mol
l
l
(4)實例討論:
莫耳濃度
1 M HCl
2 M HCl
意義
表示法
每公升溶液
HCl 1 M
每公升溶液
HCl 2 M
1 莫耳 HCl
2 莫耳 HCl
公式整理
公式整理:
原子
個數
( 6 10
看化學式
分子
個數
個
( 6 10
23
23
分子量
)
分子
莫耳數
)
個
n
求莫耳數有三個途徑
分子重(g)
分子量
公克
mol
mol
l
l
g
莫耳濃度
M
M
mol
l
M l mol
l
mol
M
範例解說
濃度均勻
NaCl 58 . 5
1.將250ml、1M的氯化鈉水溶液,倒掉 50ml,則:
剩餘溶液的濃度? 1 M。 (Na=23;Cl= 35.5)
他所倒掉的氯化鈉水溶液中含有 2.925 公克氯化鈉。
M
mol
l
1
n
n 0 . 05 mol 0 . 05 58 . 5 2 . 925 g
0 . 05
8 克。
2.欲配製濃度0.2M的氫氧化鈉水溶液1公升,需稱取氫氧化鈉
(如下)
並描述其配製方法。
(NaOH=40)
M
mol
l
0 .2
n
n 0 . 2 mol 0 . 2 40 8 g
1
秤 NaOH 8 g,先以部分水溶解,再加水至溶液總體積為 1公升。
1 公升刻度線
1 公升刻度線
(非加水1公升)
範例解說
3. ( C )在1 mL的0.1 M 糖水中,有多少個糖分子?
(A) 1.2×1024 (B) 6×1013 (C) 6×1019 (D) 3×1018
M
mol
0 .1
l
n
1 10
3
n 10
4
mol 10
4
6 10
23
6 10 個
19
4.重量百分濃度10%的氫氧化鈉水溶液200g,當溶液體積為500mL時,
其莫耳濃度為何? 1 M。
NaOH
40
200 0 . 1
M
mol
40
0 .5
M
l
0 .5
1M
0 .5
5. ( B )如果將原本12M的濃鹽酸1公升加水稀釋成3公升,則稀釋後的
鹽酸溶液濃度為多少M? (A)6 (B)4 (C)3 (D)2 M。
M
mol
l
M
12 1
3
4M
範例解說
mol M l
6. ( C ) 0.5M的鹽酸80mL與3M的鹽酸20mL均勻混合,試求混合
後的濃度為多少M?(A)1.75M
(B)0.6M (C)1M (D)2M。
分子分母同時有毫升欲換算公升時,可以毫升直接運算
M
mol
0 . 5 80 3 20
80 20
l
100
1M
100
7. ( C )有濃度為3 M的氫氧化鈉溶液10 mL,需加多少mL的水,才可
將其濃度稀釋為1 M?(A) 18 (B) 19 (C) 20 (D) 21。
M
mol
1
l
3 10
10 V
V 20 ml
(假設體積可加成)
8.有一瓶4M的氫氧化鈉溶液10ml,溶液重量為16克,則此溶液所含溶質
的重量百分濃度為? 10 %。(Na=23)
NaOH 40
%
( 4 0 . 01 ) 40
16
100
1 .6
16
100 10 %
範例解說
9. ( C )將濃度2M硫酸一瓶倒去1/3瓶,再用水加滿,又再倒去2/5瓶,
然後再用水加滿,則此溶液最後濃度為何?
(A)0.6M (B)0.27M (C)0.8M (D)0.4M。
設原體積 l 公升
M
mol
原溶質莫耳數
( 2l )
2
3
M
l
l
2l
3
5 4 0 .8 M
5
10. ( D )濃硫酸,密度約為1.85公克/立方公分。(H2SO4=98)
且其重量百分濃度為98%,請問其莫耳濃度約為多少M?
(A) 12.0 (B) 17.5 (C) 15.8 (D) 18.5 M。
假設硫酸溶液有
1 公升
1000 1 . 85
98
100
M
mol
l
M
98
1
18 . 5 M
範例解說
11. ( D )小明取大小略同的等量碳酸鈣固體各加入如表的三支試
管中,均勻混合後,三支試管產生氣體的速率為何?
(A)甲=乙=丙
(B)丙>乙>甲
(C)甲>乙>丙
(D)乙>丙>甲。
試管
試管內的水溶液
甲
水 10m L + 0.1M 鹽 酸 10m L
丙
水 19m L + 2 .0 M 鹽 酸 1m L
HCl H
Cl
1 : 1
乙
水 15m L + 0.8M 鹽 酸 5m L
分子分母同時有毫升欲換算公升時,可以毫升直接運算
CaCO
3
CaCO
M甲
M丙
2 HCl CaCl
3
mol
2H
Ca
0 . 1 10
l
10 10
mol
2 1
l
19 1
2
1
20
H 2 O CO 2
H 2 O CO 2
M
20
2
2
M
[ HCl ] [ H ]
M乙
[ H+ ] 愈大,速率愈快
mol
l
0 .8 5
15 5
乙>丙>甲
4
20
M
水溶液的酸鹼性
室溫下純水的解離 1000 1 55 .56 mol
純水的解離:
18
(1)純水為非電解質,但仍有極少量解離為 氫 離子與 氫氧根 離子
(2)解離個數討論:(室溫 25℃)
1 公升的純水所含有的水莫耳數: 55.56 。其中只有 10-7 莫耳
的水會解離。
H
O
H
OH
解離方程式:
。當 10-7 莫耳水解離,
2
解離出的氫離子有 10-7 莫耳;氫氧根離子有 10-7 莫耳。
H 2O H
1
10
7
H
1
OH
X
10
7
1
1
10
X Y 10
7
mol
Y
7
M
OH
10
7
10
7
M
1
(3)25℃下,純水中的氫離子濃度與氫氧根離子濃度關係:
[ H+ ] = [ OH- ] = 10-7 M 。
水溶液的離子積
水溶液的離子積:
(1)在 25 ℃的任何水溶液中,氫離子濃度與氫氧根濃度乘積為定值。
此定值等於 10-14 M2 。
14
[ H ] [ OH ] 10
(2)任何水溶液中,氫離子濃度與氫氧根濃度有 反比
[H+]
[H ]
關係。
10
14
[ OH
]
倒拋物線
[OH-]
[ OH
]
10
14
[H ]
(3)討論:
在純水中加中性物質,氫離子與氫氧根離子濃度 不變 。
在純水中加酸性物質,氫離子濃度 增加 、氫氧根離子濃度 減少 。
在純水中加鹼性物質,氫離子濃度 減少、氫氧根離子濃度 增加 。
酸鹼定義
酸鹼定義:以氫離子濃度與氫氧根離子濃度的 相對大小 來決定
7
-
[
H
]
10
M
[
OH
] 。
>
(1)酸性:水溶液中的 [
[ OH ]
7
(2)中性:水溶液中的 [ H+] = [ OH-] [ H ] 10 M [ OH ] 。
(3)鹼性:水溶液中的 [ H+] < [ OH-] [ H ] 10 7 M [ OH ] 。
H +]
中性水溶液
鹼性水溶液
[ H ] 10
7
M [ OH
]
[H+]
[OH-]
[ H ] [ OH ] 10
[ H ] 10
7
M [ OH
[H+]
14
酸性水溶液
]
[OH-]
X
2
10
14
[ H ] 10
7
M [ OH
]
[OH-]
[H+]
X
10
14
10
7
酸鹼值 pH value
酸鹼值 pH
10
m
酸鹼值:氫離子濃度的另一種表示法
10
m
(1)符號 pH 。
(2)氫離子濃度轉換成 pH值的方法:
10
n
a=1 10
[
H+
]
科學
記號
n
10
10
a 10
mn
mn
10 1
0
M
pH n
n
10
n
( [ H ] 10
pH
)
M
a≠1
a 10
(3)氫離子濃度轉換成 pH值的程序:
轉換 科學記號
。
判斷類型
紀錄 pH
n
M
n 1 pH n
(逼近法估計到
1 單位內)
[H+]與[OH-]濃度與pH的關係
(4)[ H+ ]與[ OH- ]濃度與 pH 的關係:
14
[ H+ ] 愈大, [ OH- ] 愈小: [ H ] [ OH ] 10
(反比)。
在 25℃時:pH>7 鹼性; pH=7 中性; pH<7 酸性。
pH愈小 酸性愈強, [ H+ ] 愈 大 , [ OH- ] 愈 小 。
pH愈大 鹼性愈強, [ OH- ] 愈 大 , [ H+ ]愈 小 。
0
1 10 pH不見得為整數,可能為 0 或是負值。
[H+]
3
101
1
10
pH值 -1
0
3
10
4
4
[OH-] 10 15 10 14 10 11 10 10
酸
14
鹼 ] [酸性愈強
[H
OH ] 10
性
[H ]
10
5
5
10
9
10
10-7
10
8
7
8
10-7
10-6
10
9
10
10
9
14
10-5
10
10
4
10
14
10-15
14
15
0
101
101
14
中性 [ OH ]
[ OH ]
[H ]
10
pH
[ H 鹼性愈強
] 10
常見物質酸鹼值
pH 5
pH 愈小 愈酸 , [H ] 愈大 , [OH ] 愈小
-
pH 愈大 愈鹼 , [H ] 愈小 , [OH ] 愈大
-
pH [H ] , [OH ]
-
酸與鹼稀釋的pH變化
(1)酸的稀釋過程中,pH之變化:
接近中性
X 不合理
(2)鹼的稀釋過程中,pH之變化:
7
接近中性
X 不合理
溶液酸鹼性檢測
常用酸鹼試劑變色範圍
常用酸鹼試劑變色範圍:
廣用試紙變色表
pH
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10 11 12
13
14
紅 橙黃綠藍靛 紫
愈酸,愈紅
愈紫,愈鹼
廣用試紙
酚酞指示劑
石蕊試紙
在酸中顏色
黃、橙、紅色
無色
紅色
在中性時顏色
綠色
無色
不變色
在鹼中顏色
藍、靛、紫色
紅色
藍色
(媒體:1,2’00”)
酸鹼指示劑變色範圍
酸鹼指示劑變色範圍
(1)石蕊:
當 pH <5 時,呈現紅色;當 pH >8 時,呈現藍色
5~8
當 pH
時,呈現中間顏色。
(2)酚酞:
當 pH <8 時,呈現無色;當 pH >10 時,呈現紅色
當 pH
8~10 時,呈現中間顏色。
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
酸鹼性檢測儀 pH 計
天然酸鹼指示劑
天然酸鹼指示劑:在酸鹼中能呈現不同顏色,可用於檢測
(1)紫甘藍
酸
性
中
性
酸
性
中
性
(2)紅鳳菜
鹼
性
鹼
性
紫甘藍
紅鳳菜
(媒體:1,1’10”)
範例解說
[ H ] 10
1.回答下列問題:
(1)[ H+ ] =0.0000000001M pH= 10
H 10
10
H 10
0
0
0
[ OH
10 ]
-1
1
3
3 10
pH33 pH
3
。
H
M
(4)[ OH- ] =10-5 M pH=
(5)[ H+ ] =3×10-3 M pH=
10
, 酸
M
(3)[ H+ ] =10M pH=
H 10
, 鹼 m性。 n
mn
10 10 10
pH
m
10
mn
10
n
性。
10
M
(2)[ H+ ] =1M pH=
10
10
14
OH
1
10
10
[H ]
14
5
10
9
M
9
。
2~3 ,
2
pH
2 2
pH
10
酸
4
a 10
性。
3
3 10 10
2 pH 4
n
2
M n 1 pH n
範例解說
2.氫氧化鈉溶液濃度為0.05 M ,則:
[ H+ ] = 2 × 10-13 M。
pH= 12 ~ 13 。
[ OH- ] = 0.05 M。
[ Na+] = 0.05 M。
M
mol
M 莫耳濃度 mol
l
係數比 莫耳數比
V 相同
1 NaOH 1Na
0 . 05 M
[ OH
1OH
0 . 05 M
莫耳濃度比
0 . 05 M
] 0 . 05 M
[H ]
10
14
0 . 05
1 10
5 10
2 10
13
14
2
0 . 2 10
12
M
M pH 12 ~ 13
範例解說
3.硫酸溶液濃度為0.05 M ,則:
10-1 M。
[ H+ ] =
pH= 1 。
[ OH- ] = 10-13 M。
[ SO42- ] = 0.05
M
mol
M。
M 莫耳濃度 mol
l
係數比 莫耳數比
1 H 2 SO 4 2 H
0 . 05 M
1SO 4
0 . 10 M
[ OH
]
14
0 .1
2
0 . 05 M
[ H ] 0 . 10 M 10
10
莫耳濃度比
1
10
10
M pH 1
14
1
10
13
M
範例解說
4. ( B )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。
8.0
8.1
三線
交集
8.4
8 . 1 pH 8 . 4
範例解說
5. ( A ) 25℃,將1×10-8莫耳的氯化氫HCl 氣體,全部溶於1公升
的水中,且體積的變化可以忽略,則此溶液pH=?
(A)pH=6~7 (B) pH=7 (C) pH=8 (D) pH=10
M
mol
l
10
8
10
8
1
M pH 8
不合理
H 2O H
OH
HCl H
Cl
∵水的解離不可忽略:
〔H+〕=10-8+10-7= 0.1×10-7+1×10-7=1.1×10-7 M pH=6~7
6.( C )在同溫時,比較0.1M HCl與0.1M CH3COOH水溶液 的性質,
下列敘述何者錯誤?(A)前者較後者易導電(B)前者的H+濃度
較大 (C)兩者pH值相同 (D)兩者均使藍色石蕊試紙呈紅色。
弱酸(非100%解離)
HCl H
0 . 1M
Cl
0 . 1M
0 . 1M
CH 3 COOH H
0 . 1M
CH 3 COO
0 . 1M
0 . 1M
課程結束
Jim with you
Slide 13
課程名稱:酸鹼的濃度
編授教師:
中興國中 楊秉鈞
莫耳濃度
體積莫耳濃度
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
莫耳
公升
單位:
;符號: M
。(可以 [ ] 符號表示)
(3)公式:
M
分率
溶質莫耳數
部分
溶液公升數
全部
mol
M
mol
l
l
(4)實例討論:
莫耳濃度
1 M HCl
2 M HCl
意義
表示法
每公升溶液
HCl 1 M
每公升溶液
HCl 2 M
1 莫耳 HCl
2 莫耳 HCl
公式整理
公式整理:
原子
個數
( 6 10
看化學式
分子
個數
個
( 6 10
23
23
分子量
)
分子
莫耳數
)
個
n
求莫耳數有三個途徑
分子重(g)
分子量
公克
mol
mol
l
l
g
莫耳濃度
M
M
mol
l
M l mol
l
mol
M
範例解說
濃度均勻
NaCl 58 . 5
1.將250ml、1M的氯化鈉水溶液,倒掉 50ml,則:
剩餘溶液的濃度? 1 M。 (Na=23;Cl= 35.5)
他所倒掉的氯化鈉水溶液中含有 2.925 公克氯化鈉。
M
mol
l
1
n
n 0 . 05 mol 0 . 05 58 . 5 2 . 925 g
0 . 05
8 克。
2.欲配製濃度0.2M的氫氧化鈉水溶液1公升,需稱取氫氧化鈉
(如下)
並描述其配製方法。
(NaOH=40)
M
mol
l
0 .2
n
n 0 . 2 mol 0 . 2 40 8 g
1
秤 NaOH 8 g,先以部分水溶解,再加水至溶液總體積為 1公升。
1 公升刻度線
1 公升刻度線
(非加水1公升)
範例解說
3. ( C )在1 mL的0.1 M 糖水中,有多少個糖分子?
(A) 1.2×1024 (B) 6×1013 (C) 6×1019 (D) 3×1018
M
mol
0 .1
l
n
1 10
3
n 10
4
mol 10
4
6 10
23
6 10 個
19
4.重量百分濃度10%的氫氧化鈉水溶液200g,當溶液體積為500mL時,
其莫耳濃度為何? 1 M。
NaOH
40
200 0 . 1
M
mol
40
0 .5
M
l
0 .5
1M
0 .5
5. ( B )如果將原本12M的濃鹽酸1公升加水稀釋成3公升,則稀釋後的
鹽酸溶液濃度為多少M? (A)6 (B)4 (C)3 (D)2 M。
M
mol
l
M
12 1
3
4M
範例解說
mol M l
6. ( C ) 0.5M的鹽酸80mL與3M的鹽酸20mL均勻混合,試求混合
後的濃度為多少M?(A)1.75M
(B)0.6M (C)1M (D)2M。
分子分母同時有毫升欲換算公升時,可以毫升直接運算
M
mol
0 . 5 80 3 20
80 20
l
100
1M
100
7. ( C )有濃度為3 M的氫氧化鈉溶液10 mL,需加多少mL的水,才可
將其濃度稀釋為1 M?(A) 18 (B) 19 (C) 20 (D) 21。
M
mol
1
l
3 10
10 V
V 20 ml
(假設體積可加成)
8.有一瓶4M的氫氧化鈉溶液10ml,溶液重量為16克,則此溶液所含溶質
的重量百分濃度為? 10 %。(Na=23)
NaOH 40
%
( 4 0 . 01 ) 40
16
100
1 .6
16
100 10 %
範例解說
9. ( C )將濃度2M硫酸一瓶倒去1/3瓶,再用水加滿,又再倒去2/5瓶,
然後再用水加滿,則此溶液最後濃度為何?
(A)0.6M (B)0.27M (C)0.8M (D)0.4M。
設原體積 l 公升
M
mol
原溶質莫耳數
( 2l )
2
3
M
l
l
2l
3
5 4 0 .8 M
5
10. ( D )濃硫酸,密度約為1.85公克/立方公分。(H2SO4=98)
且其重量百分濃度為98%,請問其莫耳濃度約為多少M?
(A) 12.0 (B) 17.5 (C) 15.8 (D) 18.5 M。
假設硫酸溶液有
1 公升
1000 1 . 85
98
100
M
mol
l
M
98
1
18 . 5 M
範例解說
11. ( D )小明取大小略同的等量碳酸鈣固體各加入如表的三支試
管中,均勻混合後,三支試管產生氣體的速率為何?
(A)甲=乙=丙
(B)丙>乙>甲
(C)甲>乙>丙
(D)乙>丙>甲。
試管
試管內的水溶液
甲
水 10m L + 0.1M 鹽 酸 10m L
丙
水 19m L + 2 .0 M 鹽 酸 1m L
HCl H
Cl
1 : 1
乙
水 15m L + 0.8M 鹽 酸 5m L
分子分母同時有毫升欲換算公升時,可以毫升直接運算
CaCO
3
CaCO
M甲
M丙
2 HCl CaCl
3
mol
2H
Ca
0 . 1 10
l
10 10
mol
2 1
l
19 1
2
1
20
H 2 O CO 2
H 2 O CO 2
M
20
2
2
M
[ HCl ] [ H ]
M乙
[ H+ ] 愈大,速率愈快
mol
l
0 .8 5
15 5
乙>丙>甲
4
20
M
水溶液的酸鹼性
室溫下純水的解離 1000 1 55 .56 mol
純水的解離:
18
(1)純水為非電解質,但仍有極少量解離為 氫 離子與 氫氧根 離子
(2)解離個數討論:(室溫 25℃)
1 公升的純水所含有的水莫耳數: 55.56 。其中只有 10-7 莫耳
的水會解離。
H
O
H
OH
解離方程式:
。當 10-7 莫耳水解離,
2
解離出的氫離子有 10-7 莫耳;氫氧根離子有 10-7 莫耳。
H 2O H
1
10
7
H
1
OH
X
10
7
1
1
10
X Y 10
7
mol
Y
7
M
OH
10
7
10
7
M
1
(3)25℃下,純水中的氫離子濃度與氫氧根離子濃度關係:
[ H+ ] = [ OH- ] = 10-7 M 。
水溶液的離子積
水溶液的離子積:
(1)在 25 ℃的任何水溶液中,氫離子濃度與氫氧根濃度乘積為定值。
此定值等於 10-14 M2 。
14
[ H ] [ OH ] 10
(2)任何水溶液中,氫離子濃度與氫氧根濃度有 反比
[H+]
[H ]
關係。
10
14
[ OH
]
倒拋物線
[OH-]
[ OH
]
10
14
[H ]
(3)討論:
在純水中加中性物質,氫離子與氫氧根離子濃度 不變 。
在純水中加酸性物質,氫離子濃度 增加 、氫氧根離子濃度 減少 。
在純水中加鹼性物質,氫離子濃度 減少、氫氧根離子濃度 增加 。
酸鹼定義
酸鹼定義:以氫離子濃度與氫氧根離子濃度的 相對大小 來決定
7
-
[
H
]
10
M
[
OH
] 。
>
(1)酸性:水溶液中的 [
[ OH ]
7
(2)中性:水溶液中的 [ H+] = [ OH-] [ H ] 10 M [ OH ] 。
(3)鹼性:水溶液中的 [ H+] < [ OH-] [ H ] 10 7 M [ OH ] 。
H +]
中性水溶液
鹼性水溶液
[ H ] 10
7
M [ OH
]
[H+]
[OH-]
[ H ] [ OH ] 10
[ H ] 10
7
M [ OH
[H+]
14
酸性水溶液
]
[OH-]
X
2
10
14
[ H ] 10
7
M [ OH
]
[OH-]
[H+]
X
10
14
10
7
酸鹼值 pH value
酸鹼值 pH
10
m
酸鹼值:氫離子濃度的另一種表示法
10
m
(1)符號 pH 。
(2)氫離子濃度轉換成 pH值的方法:
10
n
a=1 10
[
H+
]
科學
記號
n
10
10
a 10
mn
mn
10 1
0
M
pH n
n
10
n
( [ H ] 10
pH
)
M
a≠1
a 10
(3)氫離子濃度轉換成 pH值的程序:
轉換 科學記號
。
判斷類型
紀錄 pH
n
M
n 1 pH n
(逼近法估計到
1 單位內)
[H+]與[OH-]濃度與pH的關係
(4)[ H+ ]與[ OH- ]濃度與 pH 的關係:
14
[ H+ ] 愈大, [ OH- ] 愈小: [ H ] [ OH ] 10
(反比)。
在 25℃時:pH>7 鹼性; pH=7 中性; pH<7 酸性。
pH愈小 酸性愈強, [ H+ ] 愈 大 , [ OH- ] 愈 小 。
pH愈大 鹼性愈強, [ OH- ] 愈 大 , [ H+ ]愈 小 。
0
1 10 pH不見得為整數,可能為 0 或是負值。
[H+]
3
101
1
10
pH值 -1
0
3
10
4
4
[OH-] 10 15 10 14 10 11 10 10
酸
14
鹼 ] [酸性愈強
[H
OH ] 10
性
[H ]
10
5
5
10
9
10
10-7
10
8
7
8
10-7
10-6
10
9
10
10
9
14
10-5
10
10
4
10
14
10-15
14
15
0
101
101
14
中性 [ OH ]
[ OH ]
[H ]
10
pH
[ H 鹼性愈強
] 10
常見物質酸鹼值
pH 5
pH 愈小 愈酸 , [H ] 愈大 , [OH ] 愈小
-
pH 愈大 愈鹼 , [H ] 愈小 , [OH ] 愈大
-
pH [H ] , [OH ]
-
酸與鹼稀釋的pH變化
(1)酸的稀釋過程中,pH之變化:
接近中性
X 不合理
(2)鹼的稀釋過程中,pH之變化:
7
接近中性
X 不合理
溶液酸鹼性檢測
常用酸鹼試劑變色範圍
常用酸鹼試劑變色範圍:
廣用試紙變色表
pH
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10 11 12
13
14
紅 橙黃綠藍靛 紫
愈酸,愈紅
愈紫,愈鹼
廣用試紙
酚酞指示劑
石蕊試紙
在酸中顏色
黃、橙、紅色
無色
紅色
在中性時顏色
綠色
無色
不變色
在鹼中顏色
藍、靛、紫色
紅色
藍色
(媒體:1,2’00”)
酸鹼指示劑變色範圍
酸鹼指示劑變色範圍
(1)石蕊:
當 pH <5 時,呈現紅色;當 pH >8 時,呈現藍色
5~8
當 pH
時,呈現中間顏色。
(2)酚酞:
當 pH <8 時,呈現無色;當 pH >10 時,呈現紅色
當 pH
8~10 時,呈現中間顏色。
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
酸鹼性檢測儀 pH 計
天然酸鹼指示劑
天然酸鹼指示劑:在酸鹼中能呈現不同顏色,可用於檢測
(1)紫甘藍
酸
性
中
性
酸
性
中
性
(2)紅鳳菜
鹼
性
鹼
性
紫甘藍
紅鳳菜
(媒體:1,1’10”)
範例解說
[ H ] 10
1.回答下列問題:
(1)[ H+ ] =0.0000000001M pH= 10
H 10
10
H 10
0
0
0
[ OH
10 ]
-1
1
3
3 10
pH33 pH
3
。
H
M
(4)[ OH- ] =10-5 M pH=
(5)[ H+ ] =3×10-3 M pH=
10
, 酸
M
(3)[ H+ ] =10M pH=
H 10
, 鹼 m性。 n
mn
10 10 10
pH
m
10
mn
10
n
性。
10
M
(2)[ H+ ] =1M pH=
10
10
14
OH
1
10
10
[H ]
14
5
10
9
M
9
。
2~3 ,
2
pH
2 2
pH
10
酸
4
a 10
性。
3
3 10 10
2 pH 4
n
2
M n 1 pH n
範例解說
2.氫氧化鈉溶液濃度為0.05 M ,則:
[ H+ ] = 2 × 10-13 M。
pH= 12 ~ 13 。
[ OH- ] = 0.05 M。
[ Na+] = 0.05 M。
M
mol
M 莫耳濃度 mol
l
係數比 莫耳數比
V 相同
1 NaOH 1Na
0 . 05 M
[ OH
1OH
0 . 05 M
莫耳濃度比
0 . 05 M
] 0 . 05 M
[H ]
10
14
0 . 05
1 10
5 10
2 10
13
14
2
0 . 2 10
12
M
M pH 12 ~ 13
範例解說
3.硫酸溶液濃度為0.05 M ,則:
10-1 M。
[ H+ ] =
pH= 1 。
[ OH- ] = 10-13 M。
[ SO42- ] = 0.05
M
mol
M。
M 莫耳濃度 mol
l
係數比 莫耳數比
1 H 2 SO 4 2 H
0 . 05 M
1SO 4
0 . 10 M
[ OH
]
14
0 .1
2
0 . 05 M
[ H ] 0 . 10 M 10
10
莫耳濃度比
1
10
10
M pH 1
14
1
10
13
M
範例解說
4. ( B )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。
8.0
8.1
三線
交集
8.4
8 . 1 pH 8 . 4
範例解說
5. ( A ) 25℃,將1×10-8莫耳的氯化氫HCl 氣體,全部溶於1公升
的水中,且體積的變化可以忽略,則此溶液pH=?
(A)pH=6~7 (B) pH=7 (C) pH=8 (D) pH=10
M
mol
l
10
8
10
8
1
M pH 8
不合理
H 2O H
OH
HCl H
Cl
∵水的解離不可忽略:
〔H+〕=10-8+10-7= 0.1×10-7+1×10-7=1.1×10-7 M pH=6~7
6.( C )在同溫時,比較0.1M HCl與0.1M CH3COOH水溶液 的性質,
下列敘述何者錯誤?(A)前者較後者易導電(B)前者的H+濃度
較大 (C)兩者pH值相同 (D)兩者均使藍色石蕊試紙呈紅色。
弱酸(非100%解離)
HCl H
0 . 1M
Cl
0 . 1M
0 . 1M
CH 3 COOH H
0 . 1M
CH 3 COO
0 . 1M
0 . 1M
課程結束
Jim with you
Slide 14
課程名稱:酸鹼的濃度
編授教師:
中興國中 楊秉鈞
莫耳濃度
體積莫耳濃度
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
莫耳
公升
單位:
;符號: M
。(可以 [ ] 符號表示)
(3)公式:
M
分率
溶質莫耳數
部分
溶液公升數
全部
mol
M
mol
l
l
(4)實例討論:
莫耳濃度
1 M HCl
2 M HCl
意義
表示法
每公升溶液
HCl 1 M
每公升溶液
HCl 2 M
1 莫耳 HCl
2 莫耳 HCl
公式整理
公式整理:
原子
個數
( 6 10
看化學式
分子
個數
個
( 6 10
23
23
分子量
)
分子
莫耳數
)
個
n
求莫耳數有三個途徑
分子重(g)
分子量
公克
mol
mol
l
l
g
莫耳濃度
M
M
mol
l
M l mol
l
mol
M
範例解說
濃度均勻
NaCl 58 . 5
1.將250ml、1M的氯化鈉水溶液,倒掉 50ml,則:
剩餘溶液的濃度? 1 M。 (Na=23;Cl= 35.5)
他所倒掉的氯化鈉水溶液中含有 2.925 公克氯化鈉。
M
mol
l
1
n
n 0 . 05 mol 0 . 05 58 . 5 2 . 925 g
0 . 05
8 克。
2.欲配製濃度0.2M的氫氧化鈉水溶液1公升,需稱取氫氧化鈉
(如下)
並描述其配製方法。
(NaOH=40)
M
mol
l
0 .2
n
n 0 . 2 mol 0 . 2 40 8 g
1
秤 NaOH 8 g,先以部分水溶解,再加水至溶液總體積為 1公升。
1 公升刻度線
1 公升刻度線
(非加水1公升)
範例解說
3. ( C )在1 mL的0.1 M 糖水中,有多少個糖分子?
(A) 1.2×1024 (B) 6×1013 (C) 6×1019 (D) 3×1018
M
mol
0 .1
l
n
1 10
3
n 10
4
mol 10
4
6 10
23
6 10 個
19
4.重量百分濃度10%的氫氧化鈉水溶液200g,當溶液體積為500mL時,
其莫耳濃度為何? 1 M。
NaOH
40
200 0 . 1
M
mol
40
0 .5
M
l
0 .5
1M
0 .5
5. ( B )如果將原本12M的濃鹽酸1公升加水稀釋成3公升,則稀釋後的
鹽酸溶液濃度為多少M? (A)6 (B)4 (C)3 (D)2 M。
M
mol
l
M
12 1
3
4M
範例解說
mol M l
6. ( C ) 0.5M的鹽酸80mL與3M的鹽酸20mL均勻混合,試求混合
後的濃度為多少M?(A)1.75M
(B)0.6M (C)1M (D)2M。
分子分母同時有毫升欲換算公升時,可以毫升直接運算
M
mol
0 . 5 80 3 20
80 20
l
100
1M
100
7. ( C )有濃度為3 M的氫氧化鈉溶液10 mL,需加多少mL的水,才可
將其濃度稀釋為1 M?(A) 18 (B) 19 (C) 20 (D) 21。
M
mol
1
l
3 10
10 V
V 20 ml
(假設體積可加成)
8.有一瓶4M的氫氧化鈉溶液10ml,溶液重量為16克,則此溶液所含溶質
的重量百分濃度為? 10 %。(Na=23)
NaOH 40
%
( 4 0 . 01 ) 40
16
100
1 .6
16
100 10 %
範例解說
9. ( C )將濃度2M硫酸一瓶倒去1/3瓶,再用水加滿,又再倒去2/5瓶,
然後再用水加滿,則此溶液最後濃度為何?
(A)0.6M (B)0.27M (C)0.8M (D)0.4M。
設原體積 l 公升
M
mol
原溶質莫耳數
( 2l )
2
3
M
l
l
2l
3
5 4 0 .8 M
5
10. ( D )濃硫酸,密度約為1.85公克/立方公分。(H2SO4=98)
且其重量百分濃度為98%,請問其莫耳濃度約為多少M?
(A) 12.0 (B) 17.5 (C) 15.8 (D) 18.5 M。
假設硫酸溶液有
1 公升
1000 1 . 85
98
100
M
mol
l
M
98
1
18 . 5 M
範例解說
11. ( D )小明取大小略同的等量碳酸鈣固體各加入如表的三支試
管中,均勻混合後,三支試管產生氣體的速率為何?
(A)甲=乙=丙
(B)丙>乙>甲
(C)甲>乙>丙
(D)乙>丙>甲。
試管
試管內的水溶液
甲
水 10m L + 0.1M 鹽 酸 10m L
丙
水 19m L + 2 .0 M 鹽 酸 1m L
HCl H
Cl
1 : 1
乙
水 15m L + 0.8M 鹽 酸 5m L
分子分母同時有毫升欲換算公升時,可以毫升直接運算
CaCO
3
CaCO
M甲
M丙
2 HCl CaCl
3
mol
2H
Ca
0 . 1 10
l
10 10
mol
2 1
l
19 1
2
1
20
H 2 O CO 2
H 2 O CO 2
M
20
2
2
M
[ HCl ] [ H ]
M乙
[ H+ ] 愈大,速率愈快
mol
l
0 .8 5
15 5
乙>丙>甲
4
20
M
水溶液的酸鹼性
室溫下純水的解離 1000 1 55 .56 mol
純水的解離:
18
(1)純水為非電解質,但仍有極少量解離為 氫 離子與 氫氧根 離子
(2)解離個數討論:(室溫 25℃)
1 公升的純水所含有的水莫耳數: 55.56 。其中只有 10-7 莫耳
的水會解離。
H
O
H
OH
解離方程式:
。當 10-7 莫耳水解離,
2
解離出的氫離子有 10-7 莫耳;氫氧根離子有 10-7 莫耳。
H 2O H
1
10
7
H
1
OH
X
10
7
1
1
10
X Y 10
7
mol
Y
7
M
OH
10
7
10
7
M
1
(3)25℃下,純水中的氫離子濃度與氫氧根離子濃度關係:
[ H+ ] = [ OH- ] = 10-7 M 。
水溶液的離子積
水溶液的離子積:
(1)在 25 ℃的任何水溶液中,氫離子濃度與氫氧根濃度乘積為定值。
此定值等於 10-14 M2 。
14
[ H ] [ OH ] 10
(2)任何水溶液中,氫離子濃度與氫氧根濃度有 反比
[H+]
[H ]
關係。
10
14
[ OH
]
倒拋物線
[OH-]
[ OH
]
10
14
[H ]
(3)討論:
在純水中加中性物質,氫離子與氫氧根離子濃度 不變 。
在純水中加酸性物質,氫離子濃度 增加 、氫氧根離子濃度 減少 。
在純水中加鹼性物質,氫離子濃度 減少、氫氧根離子濃度 增加 。
酸鹼定義
酸鹼定義:以氫離子濃度與氫氧根離子濃度的 相對大小 來決定
7
-
[
H
]
10
M
[
OH
] 。
>
(1)酸性:水溶液中的 [
[ OH ]
7
(2)中性:水溶液中的 [ H+] = [ OH-] [ H ] 10 M [ OH ] 。
(3)鹼性:水溶液中的 [ H+] < [ OH-] [ H ] 10 7 M [ OH ] 。
H +]
中性水溶液
鹼性水溶液
[ H ] 10
7
M [ OH
]
[H+]
[OH-]
[ H ] [ OH ] 10
[ H ] 10
7
M [ OH
[H+]
14
酸性水溶液
]
[OH-]
X
2
10
14
[ H ] 10
7
M [ OH
]
[OH-]
[H+]
X
10
14
10
7
酸鹼值 pH value
酸鹼值 pH
10
m
酸鹼值:氫離子濃度的另一種表示法
10
m
(1)符號 pH 。
(2)氫離子濃度轉換成 pH值的方法:
10
n
a=1 10
[
H+
]
科學
記號
n
10
10
a 10
mn
mn
10 1
0
M
pH n
n
10
n
( [ H ] 10
pH
)
M
a≠1
a 10
(3)氫離子濃度轉換成 pH值的程序:
轉換 科學記號
。
判斷類型
紀錄 pH
n
M
n 1 pH n
(逼近法估計到
1 單位內)
[H+]與[OH-]濃度與pH的關係
(4)[ H+ ]與[ OH- ]濃度與 pH 的關係:
14
[ H+ ] 愈大, [ OH- ] 愈小: [ H ] [ OH ] 10
(反比)。
在 25℃時:pH>7 鹼性; pH=7 中性; pH<7 酸性。
pH愈小 酸性愈強, [ H+ ] 愈 大 , [ OH- ] 愈 小 。
pH愈大 鹼性愈強, [ OH- ] 愈 大 , [ H+ ]愈 小 。
0
1 10 pH不見得為整數,可能為 0 或是負值。
[H+]
3
101
1
10
pH值 -1
0
3
10
4
4
[OH-] 10 15 10 14 10 11 10 10
酸
14
鹼 ] [酸性愈強
[H
OH ] 10
性
[H ]
10
5
5
10
9
10
10-7
10
8
7
8
10-7
10-6
10
9
10
10
9
14
10-5
10
10
4
10
14
10-15
14
15
0
101
101
14
中性 [ OH ]
[ OH ]
[H ]
10
pH
[ H 鹼性愈強
] 10
常見物質酸鹼值
pH 5
pH 愈小 愈酸 , [H ] 愈大 , [OH ] 愈小
-
pH 愈大 愈鹼 , [H ] 愈小 , [OH ] 愈大
-
pH [H ] , [OH ]
-
酸與鹼稀釋的pH變化
(1)酸的稀釋過程中,pH之變化:
接近中性
X 不合理
(2)鹼的稀釋過程中,pH之變化:
7
接近中性
X 不合理
溶液酸鹼性檢測
常用酸鹼試劑變色範圍
常用酸鹼試劑變色範圍:
廣用試紙變色表
pH
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10 11 12
13
14
紅 橙黃綠藍靛 紫
愈酸,愈紅
愈紫,愈鹼
廣用試紙
酚酞指示劑
石蕊試紙
在酸中顏色
黃、橙、紅色
無色
紅色
在中性時顏色
綠色
無色
不變色
在鹼中顏色
藍、靛、紫色
紅色
藍色
(媒體:1,2’00”)
酸鹼指示劑變色範圍
酸鹼指示劑變色範圍
(1)石蕊:
當 pH <5 時,呈現紅色;當 pH >8 時,呈現藍色
5~8
當 pH
時,呈現中間顏色。
(2)酚酞:
當 pH <8 時,呈現無色;當 pH >10 時,呈現紅色
當 pH
8~10 時,呈現中間顏色。
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
酸鹼性檢測儀 pH 計
天然酸鹼指示劑
天然酸鹼指示劑:在酸鹼中能呈現不同顏色,可用於檢測
(1)紫甘藍
酸
性
中
性
酸
性
中
性
(2)紅鳳菜
鹼
性
鹼
性
紫甘藍
紅鳳菜
(媒體:1,1’10”)
範例解說
[ H ] 10
1.回答下列問題:
(1)[ H+ ] =0.0000000001M pH= 10
H 10
10
H 10
0
0
0
[ OH
10 ]
-1
1
3
3 10
pH33 pH
3
。
H
M
(4)[ OH- ] =10-5 M pH=
(5)[ H+ ] =3×10-3 M pH=
10
, 酸
M
(3)[ H+ ] =10M pH=
H 10
, 鹼 m性。 n
mn
10 10 10
pH
m
10
mn
10
n
性。
10
M
(2)[ H+ ] =1M pH=
10
10
14
OH
1
10
10
[H ]
14
5
10
9
M
9
。
2~3 ,
2
pH
2 2
pH
10
酸
4
a 10
性。
3
3 10 10
2 pH 4
n
2
M n 1 pH n
範例解說
2.氫氧化鈉溶液濃度為0.05 M ,則:
[ H+ ] = 2 × 10-13 M。
pH= 12 ~ 13 。
[ OH- ] = 0.05 M。
[ Na+] = 0.05 M。
M
mol
M 莫耳濃度 mol
l
係數比 莫耳數比
V 相同
1 NaOH 1Na
0 . 05 M
[ OH
1OH
0 . 05 M
莫耳濃度比
0 . 05 M
] 0 . 05 M
[H ]
10
14
0 . 05
1 10
5 10
2 10
13
14
2
0 . 2 10
12
M
M pH 12 ~ 13
範例解說
3.硫酸溶液濃度為0.05 M ,則:
10-1 M。
[ H+ ] =
pH= 1 。
[ OH- ] = 10-13 M。
[ SO42- ] = 0.05
M
mol
M。
M 莫耳濃度 mol
l
係數比 莫耳數比
1 H 2 SO 4 2 H
0 . 05 M
1SO 4
0 . 10 M
[ OH
]
14
0 .1
2
0 . 05 M
[ H ] 0 . 10 M 10
10
莫耳濃度比
1
10
10
M pH 1
14
1
10
13
M
範例解說
4. ( B )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。
8.0
8.1
三線
交集
8.4
8 . 1 pH 8 . 4
範例解說
5. ( A ) 25℃,將1×10-8莫耳的氯化氫HCl 氣體,全部溶於1公升
的水中,且體積的變化可以忽略,則此溶液pH=?
(A)pH=6~7 (B) pH=7 (C) pH=8 (D) pH=10
M
mol
l
10
8
10
8
1
M pH 8
不合理
H 2O H
OH
HCl H
Cl
∵水的解離不可忽略:
〔H+〕=10-8+10-7= 0.1×10-7+1×10-7=1.1×10-7 M pH=6~7
6.( C )在同溫時,比較0.1M HCl與0.1M CH3COOH水溶液 的性質,
下列敘述何者錯誤?(A)前者較後者易導電(B)前者的H+濃度
較大 (C)兩者pH值相同 (D)兩者均使藍色石蕊試紙呈紅色。
弱酸(非100%解離)
HCl H
0 . 1M
Cl
0 . 1M
0 . 1M
CH 3 COOH H
0 . 1M
CH 3 COO
0 . 1M
0 . 1M
課程結束
Jim with you
Slide 15
課程名稱:酸鹼的濃度
編授教師:
中興國中 楊秉鈞
莫耳濃度
體積莫耳濃度
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
莫耳
公升
單位:
;符號: M
。(可以 [ ] 符號表示)
(3)公式:
M
分率
溶質莫耳數
部分
溶液公升數
全部
mol
M
mol
l
l
(4)實例討論:
莫耳濃度
1 M HCl
2 M HCl
意義
表示法
每公升溶液
HCl 1 M
每公升溶液
HCl 2 M
1 莫耳 HCl
2 莫耳 HCl
公式整理
公式整理:
原子
個數
( 6 10
看化學式
分子
個數
個
( 6 10
23
23
分子量
)
分子
莫耳數
)
個
n
求莫耳數有三個途徑
分子重(g)
分子量
公克
mol
mol
l
l
g
莫耳濃度
M
M
mol
l
M l mol
l
mol
M
範例解說
濃度均勻
NaCl 58 . 5
1.將250ml、1M的氯化鈉水溶液,倒掉 50ml,則:
剩餘溶液的濃度? 1 M。 (Na=23;Cl= 35.5)
他所倒掉的氯化鈉水溶液中含有 2.925 公克氯化鈉。
M
mol
l
1
n
n 0 . 05 mol 0 . 05 58 . 5 2 . 925 g
0 . 05
8 克。
2.欲配製濃度0.2M的氫氧化鈉水溶液1公升,需稱取氫氧化鈉
(如下)
並描述其配製方法。
(NaOH=40)
M
mol
l
0 .2
n
n 0 . 2 mol 0 . 2 40 8 g
1
秤 NaOH 8 g,先以部分水溶解,再加水至溶液總體積為 1公升。
1 公升刻度線
1 公升刻度線
(非加水1公升)
範例解說
3. ( C )在1 mL的0.1 M 糖水中,有多少個糖分子?
(A) 1.2×1024 (B) 6×1013 (C) 6×1019 (D) 3×1018
M
mol
0 .1
l
n
1 10
3
n 10
4
mol 10
4
6 10
23
6 10 個
19
4.重量百分濃度10%的氫氧化鈉水溶液200g,當溶液體積為500mL時,
其莫耳濃度為何? 1 M。
NaOH
40
200 0 . 1
M
mol
40
0 .5
M
l
0 .5
1M
0 .5
5. ( B )如果將原本12M的濃鹽酸1公升加水稀釋成3公升,則稀釋後的
鹽酸溶液濃度為多少M? (A)6 (B)4 (C)3 (D)2 M。
M
mol
l
M
12 1
3
4M
範例解說
mol M l
6. ( C ) 0.5M的鹽酸80mL與3M的鹽酸20mL均勻混合,試求混合
後的濃度為多少M?(A)1.75M
(B)0.6M (C)1M (D)2M。
分子分母同時有毫升欲換算公升時,可以毫升直接運算
M
mol
0 . 5 80 3 20
80 20
l
100
1M
100
7. ( C )有濃度為3 M的氫氧化鈉溶液10 mL,需加多少mL的水,才可
將其濃度稀釋為1 M?(A) 18 (B) 19 (C) 20 (D) 21。
M
mol
1
l
3 10
10 V
V 20 ml
(假設體積可加成)
8.有一瓶4M的氫氧化鈉溶液10ml,溶液重量為16克,則此溶液所含溶質
的重量百分濃度為? 10 %。(Na=23)
NaOH 40
%
( 4 0 . 01 ) 40
16
100
1 .6
16
100 10 %
範例解說
9. ( C )將濃度2M硫酸一瓶倒去1/3瓶,再用水加滿,又再倒去2/5瓶,
然後再用水加滿,則此溶液最後濃度為何?
(A)0.6M (B)0.27M (C)0.8M (D)0.4M。
設原體積 l 公升
M
mol
原溶質莫耳數
( 2l )
2
3
M
l
l
2l
3
5 4 0 .8 M
5
10. ( D )濃硫酸,密度約為1.85公克/立方公分。(H2SO4=98)
且其重量百分濃度為98%,請問其莫耳濃度約為多少M?
(A) 12.0 (B) 17.5 (C) 15.8 (D) 18.5 M。
假設硫酸溶液有
1 公升
1000 1 . 85
98
100
M
mol
l
M
98
1
18 . 5 M
範例解說
11. ( D )小明取大小略同的等量碳酸鈣固體各加入如表的三支試
管中,均勻混合後,三支試管產生氣體的速率為何?
(A)甲=乙=丙
(B)丙>乙>甲
(C)甲>乙>丙
(D)乙>丙>甲。
試管
試管內的水溶液
甲
水 10m L + 0.1M 鹽 酸 10m L
丙
水 19m L + 2 .0 M 鹽 酸 1m L
HCl H
Cl
1 : 1
乙
水 15m L + 0.8M 鹽 酸 5m L
分子分母同時有毫升欲換算公升時,可以毫升直接運算
CaCO
3
CaCO
M甲
M丙
2 HCl CaCl
3
mol
2H
Ca
0 . 1 10
l
10 10
mol
2 1
l
19 1
2
1
20
H 2 O CO 2
H 2 O CO 2
M
20
2
2
M
[ HCl ] [ H ]
M乙
[ H+ ] 愈大,速率愈快
mol
l
0 .8 5
15 5
乙>丙>甲
4
20
M
水溶液的酸鹼性
室溫下純水的解離 1000 1 55 .56 mol
純水的解離:
18
(1)純水為非電解質,但仍有極少量解離為 氫 離子與 氫氧根 離子
(2)解離個數討論:(室溫 25℃)
1 公升的純水所含有的水莫耳數: 55.56 。其中只有 10-7 莫耳
的水會解離。
H
O
H
OH
解離方程式:
。當 10-7 莫耳水解離,
2
解離出的氫離子有 10-7 莫耳;氫氧根離子有 10-7 莫耳。
H 2O H
1
10
7
H
1
OH
X
10
7
1
1
10
X Y 10
7
mol
Y
7
M
OH
10
7
10
7
M
1
(3)25℃下,純水中的氫離子濃度與氫氧根離子濃度關係:
[ H+ ] = [ OH- ] = 10-7 M 。
水溶液的離子積
水溶液的離子積:
(1)在 25 ℃的任何水溶液中,氫離子濃度與氫氧根濃度乘積為定值。
此定值等於 10-14 M2 。
14
[ H ] [ OH ] 10
(2)任何水溶液中,氫離子濃度與氫氧根濃度有 反比
[H+]
[H ]
關係。
10
14
[ OH
]
倒拋物線
[OH-]
[ OH
]
10
14
[H ]
(3)討論:
在純水中加中性物質,氫離子與氫氧根離子濃度 不變 。
在純水中加酸性物質,氫離子濃度 增加 、氫氧根離子濃度 減少 。
在純水中加鹼性物質,氫離子濃度 減少、氫氧根離子濃度 增加 。
酸鹼定義
酸鹼定義:以氫離子濃度與氫氧根離子濃度的 相對大小 來決定
7
-
[
H
]
10
M
[
OH
] 。
>
(1)酸性:水溶液中的 [
[ OH ]
7
(2)中性:水溶液中的 [ H+] = [ OH-] [ H ] 10 M [ OH ] 。
(3)鹼性:水溶液中的 [ H+] < [ OH-] [ H ] 10 7 M [ OH ] 。
H +]
中性水溶液
鹼性水溶液
[ H ] 10
7
M [ OH
]
[H+]
[OH-]
[ H ] [ OH ] 10
[ H ] 10
7
M [ OH
[H+]
14
酸性水溶液
]
[OH-]
X
2
10
14
[ H ] 10
7
M [ OH
]
[OH-]
[H+]
X
10
14
10
7
酸鹼值 pH value
酸鹼值 pH
10
m
酸鹼值:氫離子濃度的另一種表示法
10
m
(1)符號 pH 。
(2)氫離子濃度轉換成 pH值的方法:
10
n
a=1 10
[
H+
]
科學
記號
n
10
10
a 10
mn
mn
10 1
0
M
pH n
n
10
n
( [ H ] 10
pH
)
M
a≠1
a 10
(3)氫離子濃度轉換成 pH值的程序:
轉換 科學記號
。
判斷類型
紀錄 pH
n
M
n 1 pH n
(逼近法估計到
1 單位內)
[H+]與[OH-]濃度與pH的關係
(4)[ H+ ]與[ OH- ]濃度與 pH 的關係:
14
[ H+ ] 愈大, [ OH- ] 愈小: [ H ] [ OH ] 10
(反比)。
在 25℃時:pH>7 鹼性; pH=7 中性; pH<7 酸性。
pH愈小 酸性愈強, [ H+ ] 愈 大 , [ OH- ] 愈 小 。
pH愈大 鹼性愈強, [ OH- ] 愈 大 , [ H+ ]愈 小 。
0
1 10 pH不見得為整數,可能為 0 或是負值。
[H+]
3
101
1
10
pH值 -1
0
3
10
4
4
[OH-] 10 15 10 14 10 11 10 10
酸
14
鹼 ] [酸性愈強
[H
OH ] 10
性
[H ]
10
5
5
10
9
10
10-7
10
8
7
8
10-7
10-6
10
9
10
10
9
14
10-5
10
10
4
10
14
10-15
14
15
0
101
101
14
中性 [ OH ]
[ OH ]
[H ]
10
pH
[ H 鹼性愈強
] 10
常見物質酸鹼值
pH 5
pH 愈小 愈酸 , [H ] 愈大 , [OH ] 愈小
-
pH 愈大 愈鹼 , [H ] 愈小 , [OH ] 愈大
-
pH [H ] , [OH ]
-
酸與鹼稀釋的pH變化
(1)酸的稀釋過程中,pH之變化:
接近中性
X 不合理
(2)鹼的稀釋過程中,pH之變化:
7
接近中性
X 不合理
溶液酸鹼性檢測
常用酸鹼試劑變色範圍
常用酸鹼試劑變色範圍:
廣用試紙變色表
pH
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10 11 12
13
14
紅 橙黃綠藍靛 紫
愈酸,愈紅
愈紫,愈鹼
廣用試紙
酚酞指示劑
石蕊試紙
在酸中顏色
黃、橙、紅色
無色
紅色
在中性時顏色
綠色
無色
不變色
在鹼中顏色
藍、靛、紫色
紅色
藍色
(媒體:1,2’00”)
酸鹼指示劑變色範圍
酸鹼指示劑變色範圍
(1)石蕊:
當 pH <5 時,呈現紅色;當 pH >8 時,呈現藍色
5~8
當 pH
時,呈現中間顏色。
(2)酚酞:
當 pH <8 時,呈現無色;當 pH >10 時,呈現紅色
當 pH
8~10 時,呈現中間顏色。
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
酸鹼性檢測儀 pH 計
天然酸鹼指示劑
天然酸鹼指示劑:在酸鹼中能呈現不同顏色,可用於檢測
(1)紫甘藍
酸
性
中
性
酸
性
中
性
(2)紅鳳菜
鹼
性
鹼
性
紫甘藍
紅鳳菜
(媒體:1,1’10”)
範例解說
[ H ] 10
1.回答下列問題:
(1)[ H+ ] =0.0000000001M pH= 10
H 10
10
H 10
0
0
0
[ OH
10 ]
-1
1
3
3 10
pH33 pH
3
。
H
M
(4)[ OH- ] =10-5 M pH=
(5)[ H+ ] =3×10-3 M pH=
10
, 酸
M
(3)[ H+ ] =10M pH=
H 10
, 鹼 m性。 n
mn
10 10 10
pH
m
10
mn
10
n
性。
10
M
(2)[ H+ ] =1M pH=
10
10
14
OH
1
10
10
[H ]
14
5
10
9
M
9
。
2~3 ,
2
pH
2 2
pH
10
酸
4
a 10
性。
3
3 10 10
2 pH 4
n
2
M n 1 pH n
範例解說
2.氫氧化鈉溶液濃度為0.05 M ,則:
[ H+ ] = 2 × 10-13 M。
pH= 12 ~ 13 。
[ OH- ] = 0.05 M。
[ Na+] = 0.05 M。
M
mol
M 莫耳濃度 mol
l
係數比 莫耳數比
V 相同
1 NaOH 1Na
0 . 05 M
[ OH
1OH
0 . 05 M
莫耳濃度比
0 . 05 M
] 0 . 05 M
[H ]
10
14
0 . 05
1 10
5 10
2 10
13
14
2
0 . 2 10
12
M
M pH 12 ~ 13
範例解說
3.硫酸溶液濃度為0.05 M ,則:
10-1 M。
[ H+ ] =
pH= 1 。
[ OH- ] = 10-13 M。
[ SO42- ] = 0.05
M
mol
M。
M 莫耳濃度 mol
l
係數比 莫耳數比
1 H 2 SO 4 2 H
0 . 05 M
1SO 4
0 . 10 M
[ OH
]
14
0 .1
2
0 . 05 M
[ H ] 0 . 10 M 10
10
莫耳濃度比
1
10
10
M pH 1
14
1
10
13
M
範例解說
4. ( B )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。
8.0
8.1
三線
交集
8.4
8 . 1 pH 8 . 4
範例解說
5. ( A ) 25℃,將1×10-8莫耳的氯化氫HCl 氣體,全部溶於1公升
的水中,且體積的變化可以忽略,則此溶液pH=?
(A)pH=6~7 (B) pH=7 (C) pH=8 (D) pH=10
M
mol
l
10
8
10
8
1
M pH 8
不合理
H 2O H
OH
HCl H
Cl
∵水的解離不可忽略:
〔H+〕=10-8+10-7= 0.1×10-7+1×10-7=1.1×10-7 M pH=6~7
6.( C )在同溫時,比較0.1M HCl與0.1M CH3COOH水溶液 的性質,
下列敘述何者錯誤?(A)前者較後者易導電(B)前者的H+濃度
較大 (C)兩者pH值相同 (D)兩者均使藍色石蕊試紙呈紅色。
弱酸(非100%解離)
HCl H
0 . 1M
Cl
0 . 1M
0 . 1M
CH 3 COOH H
0 . 1M
CH 3 COO
0 . 1M
0 . 1M
課程結束
Jim with you
Slide 16
課程名稱:酸鹼的濃度
編授教師:
中興國中 楊秉鈞
莫耳濃度
體積莫耳濃度
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
莫耳
公升
單位:
;符號: M
。(可以 [ ] 符號表示)
(3)公式:
M
分率
溶質莫耳數
部分
溶液公升數
全部
mol
M
mol
l
l
(4)實例討論:
莫耳濃度
1 M HCl
2 M HCl
意義
表示法
每公升溶液
HCl 1 M
每公升溶液
HCl 2 M
1 莫耳 HCl
2 莫耳 HCl
公式整理
公式整理:
原子
個數
( 6 10
看化學式
分子
個數
個
( 6 10
23
23
分子量
)
分子
莫耳數
)
個
n
求莫耳數有三個途徑
分子重(g)
分子量
公克
mol
mol
l
l
g
莫耳濃度
M
M
mol
l
M l mol
l
mol
M
範例解說
濃度均勻
NaCl 58 . 5
1.將250ml、1M的氯化鈉水溶液,倒掉 50ml,則:
剩餘溶液的濃度? 1 M。 (Na=23;Cl= 35.5)
他所倒掉的氯化鈉水溶液中含有 2.925 公克氯化鈉。
M
mol
l
1
n
n 0 . 05 mol 0 . 05 58 . 5 2 . 925 g
0 . 05
8 克。
2.欲配製濃度0.2M的氫氧化鈉水溶液1公升,需稱取氫氧化鈉
(如下)
並描述其配製方法。
(NaOH=40)
M
mol
l
0 .2
n
n 0 . 2 mol 0 . 2 40 8 g
1
秤 NaOH 8 g,先以部分水溶解,再加水至溶液總體積為 1公升。
1 公升刻度線
1 公升刻度線
(非加水1公升)
範例解說
3. ( C )在1 mL的0.1 M 糖水中,有多少個糖分子?
(A) 1.2×1024 (B) 6×1013 (C) 6×1019 (D) 3×1018
M
mol
0 .1
l
n
1 10
3
n 10
4
mol 10
4
6 10
23
6 10 個
19
4.重量百分濃度10%的氫氧化鈉水溶液200g,當溶液體積為500mL時,
其莫耳濃度為何? 1 M。
NaOH
40
200 0 . 1
M
mol
40
0 .5
M
l
0 .5
1M
0 .5
5. ( B )如果將原本12M的濃鹽酸1公升加水稀釋成3公升,則稀釋後的
鹽酸溶液濃度為多少M? (A)6 (B)4 (C)3 (D)2 M。
M
mol
l
M
12 1
3
4M
範例解說
mol M l
6. ( C ) 0.5M的鹽酸80mL與3M的鹽酸20mL均勻混合,試求混合
後的濃度為多少M?(A)1.75M
(B)0.6M (C)1M (D)2M。
分子分母同時有毫升欲換算公升時,可以毫升直接運算
M
mol
0 . 5 80 3 20
80 20
l
100
1M
100
7. ( C )有濃度為3 M的氫氧化鈉溶液10 mL,需加多少mL的水,才可
將其濃度稀釋為1 M?(A) 18 (B) 19 (C) 20 (D) 21。
M
mol
1
l
3 10
10 V
V 20 ml
(假設體積可加成)
8.有一瓶4M的氫氧化鈉溶液10ml,溶液重量為16克,則此溶液所含溶質
的重量百分濃度為? 10 %。(Na=23)
NaOH 40
%
( 4 0 . 01 ) 40
16
100
1 .6
16
100 10 %
範例解說
9. ( C )將濃度2M硫酸一瓶倒去1/3瓶,再用水加滿,又再倒去2/5瓶,
然後再用水加滿,則此溶液最後濃度為何?
(A)0.6M (B)0.27M (C)0.8M (D)0.4M。
設原體積 l 公升
M
mol
原溶質莫耳數
( 2l )
2
3
M
l
l
2l
3
5 4 0 .8 M
5
10. ( D )濃硫酸,密度約為1.85公克/立方公分。(H2SO4=98)
且其重量百分濃度為98%,請問其莫耳濃度約為多少M?
(A) 12.0 (B) 17.5 (C) 15.8 (D) 18.5 M。
假設硫酸溶液有
1 公升
1000 1 . 85
98
100
M
mol
l
M
98
1
18 . 5 M
範例解說
11. ( D )小明取大小略同的等量碳酸鈣固體各加入如表的三支試
管中,均勻混合後,三支試管產生氣體的速率為何?
(A)甲=乙=丙
(B)丙>乙>甲
(C)甲>乙>丙
(D)乙>丙>甲。
試管
試管內的水溶液
甲
水 10m L + 0.1M 鹽 酸 10m L
丙
水 19m L + 2 .0 M 鹽 酸 1m L
HCl H
Cl
1 : 1
乙
水 15m L + 0.8M 鹽 酸 5m L
分子分母同時有毫升欲換算公升時,可以毫升直接運算
CaCO
3
CaCO
M甲
M丙
2 HCl CaCl
3
mol
2H
Ca
0 . 1 10
l
10 10
mol
2 1
l
19 1
2
1
20
H 2 O CO 2
H 2 O CO 2
M
20
2
2
M
[ HCl ] [ H ]
M乙
[ H+ ] 愈大,速率愈快
mol
l
0 .8 5
15 5
乙>丙>甲
4
20
M
水溶液的酸鹼性
室溫下純水的解離 1000 1 55 .56 mol
純水的解離:
18
(1)純水為非電解質,但仍有極少量解離為 氫 離子與 氫氧根 離子
(2)解離個數討論:(室溫 25℃)
1 公升的純水所含有的水莫耳數: 55.56 。其中只有 10-7 莫耳
的水會解離。
H
O
H
OH
解離方程式:
。當 10-7 莫耳水解離,
2
解離出的氫離子有 10-7 莫耳;氫氧根離子有 10-7 莫耳。
H 2O H
1
10
7
H
1
OH
X
10
7
1
1
10
X Y 10
7
mol
Y
7
M
OH
10
7
10
7
M
1
(3)25℃下,純水中的氫離子濃度與氫氧根離子濃度關係:
[ H+ ] = [ OH- ] = 10-7 M 。
水溶液的離子積
水溶液的離子積:
(1)在 25 ℃的任何水溶液中,氫離子濃度與氫氧根濃度乘積為定值。
此定值等於 10-14 M2 。
14
[ H ] [ OH ] 10
(2)任何水溶液中,氫離子濃度與氫氧根濃度有 反比
[H+]
[H ]
關係。
10
14
[ OH
]
倒拋物線
[OH-]
[ OH
]
10
14
[H ]
(3)討論:
在純水中加中性物質,氫離子與氫氧根離子濃度 不變 。
在純水中加酸性物質,氫離子濃度 增加 、氫氧根離子濃度 減少 。
在純水中加鹼性物質,氫離子濃度 減少、氫氧根離子濃度 增加 。
酸鹼定義
酸鹼定義:以氫離子濃度與氫氧根離子濃度的 相對大小 來決定
7
-
[
H
]
10
M
[
OH
] 。
>
(1)酸性:水溶液中的 [
[ OH ]
7
(2)中性:水溶液中的 [ H+] = [ OH-] [ H ] 10 M [ OH ] 。
(3)鹼性:水溶液中的 [ H+] < [ OH-] [ H ] 10 7 M [ OH ] 。
H +]
中性水溶液
鹼性水溶液
[ H ] 10
7
M [ OH
]
[H+]
[OH-]
[ H ] [ OH ] 10
[ H ] 10
7
M [ OH
[H+]
14
酸性水溶液
]
[OH-]
X
2
10
14
[ H ] 10
7
M [ OH
]
[OH-]
[H+]
X
10
14
10
7
酸鹼值 pH value
酸鹼值 pH
10
m
酸鹼值:氫離子濃度的另一種表示法
10
m
(1)符號 pH 。
(2)氫離子濃度轉換成 pH值的方法:
10
n
a=1 10
[
H+
]
科學
記號
n
10
10
a 10
mn
mn
10 1
0
M
pH n
n
10
n
( [ H ] 10
pH
)
M
a≠1
a 10
(3)氫離子濃度轉換成 pH值的程序:
轉換 科學記號
。
判斷類型
紀錄 pH
n
M
n 1 pH n
(逼近法估計到
1 單位內)
[H+]與[OH-]濃度與pH的關係
(4)[ H+ ]與[ OH- ]濃度與 pH 的關係:
14
[ H+ ] 愈大, [ OH- ] 愈小: [ H ] [ OH ] 10
(反比)。
在 25℃時:pH>7 鹼性; pH=7 中性; pH<7 酸性。
pH愈小 酸性愈強, [ H+ ] 愈 大 , [ OH- ] 愈 小 。
pH愈大 鹼性愈強, [ OH- ] 愈 大 , [ H+ ]愈 小 。
0
1 10 pH不見得為整數,可能為 0 或是負值。
[H+]
3
101
1
10
pH值 -1
0
3
10
4
4
[OH-] 10 15 10 14 10 11 10 10
酸
14
鹼 ] [酸性愈強
[H
OH ] 10
性
[H ]
10
5
5
10
9
10
10-7
10
8
7
8
10-7
10-6
10
9
10
10
9
14
10-5
10
10
4
10
14
10-15
14
15
0
101
101
14
中性 [ OH ]
[ OH ]
[H ]
10
pH
[ H 鹼性愈強
] 10
常見物質酸鹼值
pH 5
pH 愈小 愈酸 , [H ] 愈大 , [OH ] 愈小
-
pH 愈大 愈鹼 , [H ] 愈小 , [OH ] 愈大
-
pH [H ] , [OH ]
-
酸與鹼稀釋的pH變化
(1)酸的稀釋過程中,pH之變化:
接近中性
X 不合理
(2)鹼的稀釋過程中,pH之變化:
7
接近中性
X 不合理
溶液酸鹼性檢測
常用酸鹼試劑變色範圍
常用酸鹼試劑變色範圍:
廣用試紙變色表
pH
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10 11 12
13
14
紅 橙黃綠藍靛 紫
愈酸,愈紅
愈紫,愈鹼
廣用試紙
酚酞指示劑
石蕊試紙
在酸中顏色
黃、橙、紅色
無色
紅色
在中性時顏色
綠色
無色
不變色
在鹼中顏色
藍、靛、紫色
紅色
藍色
(媒體:1,2’00”)
酸鹼指示劑變色範圍
酸鹼指示劑變色範圍
(1)石蕊:
當 pH <5 時,呈現紅色;當 pH >8 時,呈現藍色
5~8
當 pH
時,呈現中間顏色。
(2)酚酞:
當 pH <8 時,呈現無色;當 pH >10 時,呈現紅色
當 pH
8~10 時,呈現中間顏色。
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
酸鹼性檢測儀 pH 計
天然酸鹼指示劑
天然酸鹼指示劑:在酸鹼中能呈現不同顏色,可用於檢測
(1)紫甘藍
酸
性
中
性
酸
性
中
性
(2)紅鳳菜
鹼
性
鹼
性
紫甘藍
紅鳳菜
(媒體:1,1’10”)
範例解說
[ H ] 10
1.回答下列問題:
(1)[ H+ ] =0.0000000001M pH= 10
H 10
10
H 10
0
0
0
[ OH
10 ]
-1
1
3
3 10
pH33 pH
3
。
H
M
(4)[ OH- ] =10-5 M pH=
(5)[ H+ ] =3×10-3 M pH=
10
, 酸
M
(3)[ H+ ] =10M pH=
H 10
, 鹼 m性。 n
mn
10 10 10
pH
m
10
mn
10
n
性。
10
M
(2)[ H+ ] =1M pH=
10
10
14
OH
1
10
10
[H ]
14
5
10
9
M
9
。
2~3 ,
2
pH
2 2
pH
10
酸
4
a 10
性。
3
3 10 10
2 pH 4
n
2
M n 1 pH n
範例解說
2.氫氧化鈉溶液濃度為0.05 M ,則:
[ H+ ] = 2 × 10-13 M。
pH= 12 ~ 13 。
[ OH- ] = 0.05 M。
[ Na+] = 0.05 M。
M
mol
M 莫耳濃度 mol
l
係數比 莫耳數比
V 相同
1 NaOH 1Na
0 . 05 M
[ OH
1OH
0 . 05 M
莫耳濃度比
0 . 05 M
] 0 . 05 M
[H ]
10
14
0 . 05
1 10
5 10
2 10
13
14
2
0 . 2 10
12
M
M pH 12 ~ 13
範例解說
3.硫酸溶液濃度為0.05 M ,則:
10-1 M。
[ H+ ] =
pH= 1 。
[ OH- ] = 10-13 M。
[ SO42- ] = 0.05
M
mol
M。
M 莫耳濃度 mol
l
係數比 莫耳數比
1 H 2 SO 4 2 H
0 . 05 M
1SO 4
0 . 10 M
[ OH
]
14
0 .1
2
0 . 05 M
[ H ] 0 . 10 M 10
10
莫耳濃度比
1
10
10
M pH 1
14
1
10
13
M
範例解說
4. ( B )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。
8.0
8.1
三線
交集
8.4
8 . 1 pH 8 . 4
範例解說
5. ( A ) 25℃,將1×10-8莫耳的氯化氫HCl 氣體,全部溶於1公升
的水中,且體積的變化可以忽略,則此溶液pH=?
(A)pH=6~7 (B) pH=7 (C) pH=8 (D) pH=10
M
mol
l
10
8
10
8
1
M pH 8
不合理
H 2O H
OH
HCl H
Cl
∵水的解離不可忽略:
〔H+〕=10-8+10-7= 0.1×10-7+1×10-7=1.1×10-7 M pH=6~7
6.( C )在同溫時,比較0.1M HCl與0.1M CH3COOH水溶液 的性質,
下列敘述何者錯誤?(A)前者較後者易導電(B)前者的H+濃度
較大 (C)兩者pH值相同 (D)兩者均使藍色石蕊試紙呈紅色。
弱酸(非100%解離)
HCl H
0 . 1M
Cl
0 . 1M
0 . 1M
CH 3 COOH H
0 . 1M
CH 3 COO
0 . 1M
0 . 1M
課程結束
Jim with you
Slide 17
課程名稱:酸鹼的濃度
編授教師:
中興國中 楊秉鈞
莫耳濃度
體積莫耳濃度
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
莫耳
公升
單位:
;符號: M
。(可以 [ ] 符號表示)
(3)公式:
M
分率
溶質莫耳數
部分
溶液公升數
全部
mol
M
mol
l
l
(4)實例討論:
莫耳濃度
1 M HCl
2 M HCl
意義
表示法
每公升溶液
HCl 1 M
每公升溶液
HCl 2 M
1 莫耳 HCl
2 莫耳 HCl
公式整理
公式整理:
原子
個數
( 6 10
看化學式
分子
個數
個
( 6 10
23
23
分子量
)
分子
莫耳數
)
個
n
求莫耳數有三個途徑
分子重(g)
分子量
公克
mol
mol
l
l
g
莫耳濃度
M
M
mol
l
M l mol
l
mol
M
範例解說
濃度均勻
NaCl 58 . 5
1.將250ml、1M的氯化鈉水溶液,倒掉 50ml,則:
剩餘溶液的濃度? 1 M。 (Na=23;Cl= 35.5)
他所倒掉的氯化鈉水溶液中含有 2.925 公克氯化鈉。
M
mol
l
1
n
n 0 . 05 mol 0 . 05 58 . 5 2 . 925 g
0 . 05
8 克。
2.欲配製濃度0.2M的氫氧化鈉水溶液1公升,需稱取氫氧化鈉
(如下)
並描述其配製方法。
(NaOH=40)
M
mol
l
0 .2
n
n 0 . 2 mol 0 . 2 40 8 g
1
秤 NaOH 8 g,先以部分水溶解,再加水至溶液總體積為 1公升。
1 公升刻度線
1 公升刻度線
(非加水1公升)
範例解說
3. ( C )在1 mL的0.1 M 糖水中,有多少個糖分子?
(A) 1.2×1024 (B) 6×1013 (C) 6×1019 (D) 3×1018
M
mol
0 .1
l
n
1 10
3
n 10
4
mol 10
4
6 10
23
6 10 個
19
4.重量百分濃度10%的氫氧化鈉水溶液200g,當溶液體積為500mL時,
其莫耳濃度為何? 1 M。
NaOH
40
200 0 . 1
M
mol
40
0 .5
M
l
0 .5
1M
0 .5
5. ( B )如果將原本12M的濃鹽酸1公升加水稀釋成3公升,則稀釋後的
鹽酸溶液濃度為多少M? (A)6 (B)4 (C)3 (D)2 M。
M
mol
l
M
12 1
3
4M
範例解說
mol M l
6. ( C ) 0.5M的鹽酸80mL與3M的鹽酸20mL均勻混合,試求混合
後的濃度為多少M?(A)1.75M
(B)0.6M (C)1M (D)2M。
分子分母同時有毫升欲換算公升時,可以毫升直接運算
M
mol
0 . 5 80 3 20
80 20
l
100
1M
100
7. ( C )有濃度為3 M的氫氧化鈉溶液10 mL,需加多少mL的水,才可
將其濃度稀釋為1 M?(A) 18 (B) 19 (C) 20 (D) 21。
M
mol
1
l
3 10
10 V
V 20 ml
(假設體積可加成)
8.有一瓶4M的氫氧化鈉溶液10ml,溶液重量為16克,則此溶液所含溶質
的重量百分濃度為? 10 %。(Na=23)
NaOH 40
%
( 4 0 . 01 ) 40
16
100
1 .6
16
100 10 %
範例解說
9. ( C )將濃度2M硫酸一瓶倒去1/3瓶,再用水加滿,又再倒去2/5瓶,
然後再用水加滿,則此溶液最後濃度為何?
(A)0.6M (B)0.27M (C)0.8M (D)0.4M。
設原體積 l 公升
M
mol
原溶質莫耳數
( 2l )
2
3
M
l
l
2l
3
5 4 0 .8 M
5
10. ( D )濃硫酸,密度約為1.85公克/立方公分。(H2SO4=98)
且其重量百分濃度為98%,請問其莫耳濃度約為多少M?
(A) 12.0 (B) 17.5 (C) 15.8 (D) 18.5 M。
假設硫酸溶液有
1 公升
1000 1 . 85
98
100
M
mol
l
M
98
1
18 . 5 M
範例解說
11. ( D )小明取大小略同的等量碳酸鈣固體各加入如表的三支試
管中,均勻混合後,三支試管產生氣體的速率為何?
(A)甲=乙=丙
(B)丙>乙>甲
(C)甲>乙>丙
(D)乙>丙>甲。
試管
試管內的水溶液
甲
水 10m L + 0.1M 鹽 酸 10m L
丙
水 19m L + 2 .0 M 鹽 酸 1m L
HCl H
Cl
1 : 1
乙
水 15m L + 0.8M 鹽 酸 5m L
分子分母同時有毫升欲換算公升時,可以毫升直接運算
CaCO
3
CaCO
M甲
M丙
2 HCl CaCl
3
mol
2H
Ca
0 . 1 10
l
10 10
mol
2 1
l
19 1
2
1
20
H 2 O CO 2
H 2 O CO 2
M
20
2
2
M
[ HCl ] [ H ]
M乙
[ H+ ] 愈大,速率愈快
mol
l
0 .8 5
15 5
乙>丙>甲
4
20
M
水溶液的酸鹼性
室溫下純水的解離 1000 1 55 .56 mol
純水的解離:
18
(1)純水為非電解質,但仍有極少量解離為 氫 離子與 氫氧根 離子
(2)解離個數討論:(室溫 25℃)
1 公升的純水所含有的水莫耳數: 55.56 。其中只有 10-7 莫耳
的水會解離。
H
O
H
OH
解離方程式:
。當 10-7 莫耳水解離,
2
解離出的氫離子有 10-7 莫耳;氫氧根離子有 10-7 莫耳。
H 2O H
1
10
7
H
1
OH
X
10
7
1
1
10
X Y 10
7
mol
Y
7
M
OH
10
7
10
7
M
1
(3)25℃下,純水中的氫離子濃度與氫氧根離子濃度關係:
[ H+ ] = [ OH- ] = 10-7 M 。
水溶液的離子積
水溶液的離子積:
(1)在 25 ℃的任何水溶液中,氫離子濃度與氫氧根濃度乘積為定值。
此定值等於 10-14 M2 。
14
[ H ] [ OH ] 10
(2)任何水溶液中,氫離子濃度與氫氧根濃度有 反比
[H+]
[H ]
關係。
10
14
[ OH
]
倒拋物線
[OH-]
[ OH
]
10
14
[H ]
(3)討論:
在純水中加中性物質,氫離子與氫氧根離子濃度 不變 。
在純水中加酸性物質,氫離子濃度 增加 、氫氧根離子濃度 減少 。
在純水中加鹼性物質,氫離子濃度 減少、氫氧根離子濃度 增加 。
酸鹼定義
酸鹼定義:以氫離子濃度與氫氧根離子濃度的 相對大小 來決定
7
-
[
H
]
10
M
[
OH
] 。
>
(1)酸性:水溶液中的 [
[ OH ]
7
(2)中性:水溶液中的 [ H+] = [ OH-] [ H ] 10 M [ OH ] 。
(3)鹼性:水溶液中的 [ H+] < [ OH-] [ H ] 10 7 M [ OH ] 。
H +]
中性水溶液
鹼性水溶液
[ H ] 10
7
M [ OH
]
[H+]
[OH-]
[ H ] [ OH ] 10
[ H ] 10
7
M [ OH
[H+]
14
酸性水溶液
]
[OH-]
X
2
10
14
[ H ] 10
7
M [ OH
]
[OH-]
[H+]
X
10
14
10
7
酸鹼值 pH value
酸鹼值 pH
10
m
酸鹼值:氫離子濃度的另一種表示法
10
m
(1)符號 pH 。
(2)氫離子濃度轉換成 pH值的方法:
10
n
a=1 10
[
H+
]
科學
記號
n
10
10
a 10
mn
mn
10 1
0
M
pH n
n
10
n
( [ H ] 10
pH
)
M
a≠1
a 10
(3)氫離子濃度轉換成 pH值的程序:
轉換 科學記號
。
判斷類型
紀錄 pH
n
M
n 1 pH n
(逼近法估計到
1 單位內)
[H+]與[OH-]濃度與pH的關係
(4)[ H+ ]與[ OH- ]濃度與 pH 的關係:
14
[ H+ ] 愈大, [ OH- ] 愈小: [ H ] [ OH ] 10
(反比)。
在 25℃時:pH>7 鹼性; pH=7 中性; pH<7 酸性。
pH愈小 酸性愈強, [ H+ ] 愈 大 , [ OH- ] 愈 小 。
pH愈大 鹼性愈強, [ OH- ] 愈 大 , [ H+ ]愈 小 。
0
1 10 pH不見得為整數,可能為 0 或是負值。
[H+]
3
101
1
10
pH值 -1
0
3
10
4
4
[OH-] 10 15 10 14 10 11 10 10
酸
14
鹼 ] [酸性愈強
[H
OH ] 10
性
[H ]
10
5
5
10
9
10
10-7
10
8
7
8
10-7
10-6
10
9
10
10
9
14
10-5
10
10
4
10
14
10-15
14
15
0
101
101
14
中性 [ OH ]
[ OH ]
[H ]
10
pH
[ H 鹼性愈強
] 10
常見物質酸鹼值
pH 5
pH 愈小 愈酸 , [H ] 愈大 , [OH ] 愈小
-
pH 愈大 愈鹼 , [H ] 愈小 , [OH ] 愈大
-
pH [H ] , [OH ]
-
酸與鹼稀釋的pH變化
(1)酸的稀釋過程中,pH之變化:
接近中性
X 不合理
(2)鹼的稀釋過程中,pH之變化:
7
接近中性
X 不合理
溶液酸鹼性檢測
常用酸鹼試劑變色範圍
常用酸鹼試劑變色範圍:
廣用試紙變色表
pH
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10 11 12
13
14
紅 橙黃綠藍靛 紫
愈酸,愈紅
愈紫,愈鹼
廣用試紙
酚酞指示劑
石蕊試紙
在酸中顏色
黃、橙、紅色
無色
紅色
在中性時顏色
綠色
無色
不變色
在鹼中顏色
藍、靛、紫色
紅色
藍色
(媒體:1,2’00”)
酸鹼指示劑變色範圍
酸鹼指示劑變色範圍
(1)石蕊:
當 pH <5 時,呈現紅色;當 pH >8 時,呈現藍色
5~8
當 pH
時,呈現中間顏色。
(2)酚酞:
當 pH <8 時,呈現無色;當 pH >10 時,呈現紅色
當 pH
8~10 時,呈現中間顏色。
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
酸鹼性檢測儀 pH 計
天然酸鹼指示劑
天然酸鹼指示劑:在酸鹼中能呈現不同顏色,可用於檢測
(1)紫甘藍
酸
性
中
性
酸
性
中
性
(2)紅鳳菜
鹼
性
鹼
性
紫甘藍
紅鳳菜
(媒體:1,1’10”)
範例解說
[ H ] 10
1.回答下列問題:
(1)[ H+ ] =0.0000000001M pH= 10
H 10
10
H 10
0
0
0
[ OH
10 ]
-1
1
3
3 10
pH33 pH
3
。
H
M
(4)[ OH- ] =10-5 M pH=
(5)[ H+ ] =3×10-3 M pH=
10
, 酸
M
(3)[ H+ ] =10M pH=
H 10
, 鹼 m性。 n
mn
10 10 10
pH
m
10
mn
10
n
性。
10
M
(2)[ H+ ] =1M pH=
10
10
14
OH
1
10
10
[H ]
14
5
10
9
M
9
。
2~3 ,
2
pH
2 2
pH
10
酸
4
a 10
性。
3
3 10 10
2 pH 4
n
2
M n 1 pH n
範例解說
2.氫氧化鈉溶液濃度為0.05 M ,則:
[ H+ ] = 2 × 10-13 M。
pH= 12 ~ 13 。
[ OH- ] = 0.05 M。
[ Na+] = 0.05 M。
M
mol
M 莫耳濃度 mol
l
係數比 莫耳數比
V 相同
1 NaOH 1Na
0 . 05 M
[ OH
1OH
0 . 05 M
莫耳濃度比
0 . 05 M
] 0 . 05 M
[H ]
10
14
0 . 05
1 10
5 10
2 10
13
14
2
0 . 2 10
12
M
M pH 12 ~ 13
範例解說
3.硫酸溶液濃度為0.05 M ,則:
10-1 M。
[ H+ ] =
pH= 1 。
[ OH- ] = 10-13 M。
[ SO42- ] = 0.05
M
mol
M。
M 莫耳濃度 mol
l
係數比 莫耳數比
1 H 2 SO 4 2 H
0 . 05 M
1SO 4
0 . 10 M
[ OH
]
14
0 .1
2
0 . 05 M
[ H ] 0 . 10 M 10
10
莫耳濃度比
1
10
10
M pH 1
14
1
10
13
M
範例解說
4. ( B )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。
8.0
8.1
三線
交集
8.4
8 . 1 pH 8 . 4
範例解說
5. ( A ) 25℃,將1×10-8莫耳的氯化氫HCl 氣體,全部溶於1公升
的水中,且體積的變化可以忽略,則此溶液pH=?
(A)pH=6~7 (B) pH=7 (C) pH=8 (D) pH=10
M
mol
l
10
8
10
8
1
M pH 8
不合理
H 2O H
OH
HCl H
Cl
∵水的解離不可忽略:
〔H+〕=10-8+10-7= 0.1×10-7+1×10-7=1.1×10-7 M pH=6~7
6.( C )在同溫時,比較0.1M HCl與0.1M CH3COOH水溶液 的性質,
下列敘述何者錯誤?(A)前者較後者易導電(B)前者的H+濃度
較大 (C)兩者pH值相同 (D)兩者均使藍色石蕊試紙呈紅色。
弱酸(非100%解離)
HCl H
0 . 1M
Cl
0 . 1M
0 . 1M
CH 3 COOH H
0 . 1M
CH 3 COO
0 . 1M
0 . 1M
課程結束
Jim with you
Slide 18
課程名稱:酸鹼的濃度
編授教師:
中興國中 楊秉鈞
莫耳濃度
體積莫耳濃度
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
莫耳
公升
單位:
;符號: M
。(可以 [ ] 符號表示)
(3)公式:
M
分率
溶質莫耳數
部分
溶液公升數
全部
mol
M
mol
l
l
(4)實例討論:
莫耳濃度
1 M HCl
2 M HCl
意義
表示法
每公升溶液
HCl 1 M
每公升溶液
HCl 2 M
1 莫耳 HCl
2 莫耳 HCl
公式整理
公式整理:
原子
個數
( 6 10
看化學式
分子
個數
個
( 6 10
23
23
分子量
)
分子
莫耳數
)
個
n
求莫耳數有三個途徑
分子重(g)
分子量
公克
mol
mol
l
l
g
莫耳濃度
M
M
mol
l
M l mol
l
mol
M
範例解說
濃度均勻
NaCl 58 . 5
1.將250ml、1M的氯化鈉水溶液,倒掉 50ml,則:
剩餘溶液的濃度? 1 M。 (Na=23;Cl= 35.5)
他所倒掉的氯化鈉水溶液中含有 2.925 公克氯化鈉。
M
mol
l
1
n
n 0 . 05 mol 0 . 05 58 . 5 2 . 925 g
0 . 05
8 克。
2.欲配製濃度0.2M的氫氧化鈉水溶液1公升,需稱取氫氧化鈉
(如下)
並描述其配製方法。
(NaOH=40)
M
mol
l
0 .2
n
n 0 . 2 mol 0 . 2 40 8 g
1
秤 NaOH 8 g,先以部分水溶解,再加水至溶液總體積為 1公升。
1 公升刻度線
1 公升刻度線
(非加水1公升)
範例解說
3. ( C )在1 mL的0.1 M 糖水中,有多少個糖分子?
(A) 1.2×1024 (B) 6×1013 (C) 6×1019 (D) 3×1018
M
mol
0 .1
l
n
1 10
3
n 10
4
mol 10
4
6 10
23
6 10 個
19
4.重量百分濃度10%的氫氧化鈉水溶液200g,當溶液體積為500mL時,
其莫耳濃度為何? 1 M。
NaOH
40
200 0 . 1
M
mol
40
0 .5
M
l
0 .5
1M
0 .5
5. ( B )如果將原本12M的濃鹽酸1公升加水稀釋成3公升,則稀釋後的
鹽酸溶液濃度為多少M? (A)6 (B)4 (C)3 (D)2 M。
M
mol
l
M
12 1
3
4M
範例解說
mol M l
6. ( C ) 0.5M的鹽酸80mL與3M的鹽酸20mL均勻混合,試求混合
後的濃度為多少M?(A)1.75M
(B)0.6M (C)1M (D)2M。
分子分母同時有毫升欲換算公升時,可以毫升直接運算
M
mol
0 . 5 80 3 20
80 20
l
100
1M
100
7. ( C )有濃度為3 M的氫氧化鈉溶液10 mL,需加多少mL的水,才可
將其濃度稀釋為1 M?(A) 18 (B) 19 (C) 20 (D) 21。
M
mol
1
l
3 10
10 V
V 20 ml
(假設體積可加成)
8.有一瓶4M的氫氧化鈉溶液10ml,溶液重量為16克,則此溶液所含溶質
的重量百分濃度為? 10 %。(Na=23)
NaOH 40
%
( 4 0 . 01 ) 40
16
100
1 .6
16
100 10 %
範例解說
9. ( C )將濃度2M硫酸一瓶倒去1/3瓶,再用水加滿,又再倒去2/5瓶,
然後再用水加滿,則此溶液最後濃度為何?
(A)0.6M (B)0.27M (C)0.8M (D)0.4M。
設原體積 l 公升
M
mol
原溶質莫耳數
( 2l )
2
3
M
l
l
2l
3
5 4 0 .8 M
5
10. ( D )濃硫酸,密度約為1.85公克/立方公分。(H2SO4=98)
且其重量百分濃度為98%,請問其莫耳濃度約為多少M?
(A) 12.0 (B) 17.5 (C) 15.8 (D) 18.5 M。
假設硫酸溶液有
1 公升
1000 1 . 85
98
100
M
mol
l
M
98
1
18 . 5 M
範例解說
11. ( D )小明取大小略同的等量碳酸鈣固體各加入如表的三支試
管中,均勻混合後,三支試管產生氣體的速率為何?
(A)甲=乙=丙
(B)丙>乙>甲
(C)甲>乙>丙
(D)乙>丙>甲。
試管
試管內的水溶液
甲
水 10m L + 0.1M 鹽 酸 10m L
丙
水 19m L + 2 .0 M 鹽 酸 1m L
HCl H
Cl
1 : 1
乙
水 15m L + 0.8M 鹽 酸 5m L
分子分母同時有毫升欲換算公升時,可以毫升直接運算
CaCO
3
CaCO
M甲
M丙
2 HCl CaCl
3
mol
2H
Ca
0 . 1 10
l
10 10
mol
2 1
l
19 1
2
1
20
H 2 O CO 2
H 2 O CO 2
M
20
2
2
M
[ HCl ] [ H ]
M乙
[ H+ ] 愈大,速率愈快
mol
l
0 .8 5
15 5
乙>丙>甲
4
20
M
水溶液的酸鹼性
室溫下純水的解離 1000 1 55 .56 mol
純水的解離:
18
(1)純水為非電解質,但仍有極少量解離為 氫 離子與 氫氧根 離子
(2)解離個數討論:(室溫 25℃)
1 公升的純水所含有的水莫耳數: 55.56 。其中只有 10-7 莫耳
的水會解離。
H
O
H
OH
解離方程式:
。當 10-7 莫耳水解離,
2
解離出的氫離子有 10-7 莫耳;氫氧根離子有 10-7 莫耳。
H 2O H
1
10
7
H
1
OH
X
10
7
1
1
10
X Y 10
7
mol
Y
7
M
OH
10
7
10
7
M
1
(3)25℃下,純水中的氫離子濃度與氫氧根離子濃度關係:
[ H+ ] = [ OH- ] = 10-7 M 。
水溶液的離子積
水溶液的離子積:
(1)在 25 ℃的任何水溶液中,氫離子濃度與氫氧根濃度乘積為定值。
此定值等於 10-14 M2 。
14
[ H ] [ OH ] 10
(2)任何水溶液中,氫離子濃度與氫氧根濃度有 反比
[H+]
[H ]
關係。
10
14
[ OH
]
倒拋物線
[OH-]
[ OH
]
10
14
[H ]
(3)討論:
在純水中加中性物質,氫離子與氫氧根離子濃度 不變 。
在純水中加酸性物質,氫離子濃度 增加 、氫氧根離子濃度 減少 。
在純水中加鹼性物質,氫離子濃度 減少、氫氧根離子濃度 增加 。
酸鹼定義
酸鹼定義:以氫離子濃度與氫氧根離子濃度的 相對大小 來決定
7
-
[
H
]
10
M
[
OH
] 。
>
(1)酸性:水溶液中的 [
[ OH ]
7
(2)中性:水溶液中的 [ H+] = [ OH-] [ H ] 10 M [ OH ] 。
(3)鹼性:水溶液中的 [ H+] < [ OH-] [ H ] 10 7 M [ OH ] 。
H +]
中性水溶液
鹼性水溶液
[ H ] 10
7
M [ OH
]
[H+]
[OH-]
[ H ] [ OH ] 10
[ H ] 10
7
M [ OH
[H+]
14
酸性水溶液
]
[OH-]
X
2
10
14
[ H ] 10
7
M [ OH
]
[OH-]
[H+]
X
10
14
10
7
酸鹼值 pH value
酸鹼值 pH
10
m
酸鹼值:氫離子濃度的另一種表示法
10
m
(1)符號 pH 。
(2)氫離子濃度轉換成 pH值的方法:
10
n
a=1 10
[
H+
]
科學
記號
n
10
10
a 10
mn
mn
10 1
0
M
pH n
n
10
n
( [ H ] 10
pH
)
M
a≠1
a 10
(3)氫離子濃度轉換成 pH值的程序:
轉換 科學記號
。
判斷類型
紀錄 pH
n
M
n 1 pH n
(逼近法估計到
1 單位內)
[H+]與[OH-]濃度與pH的關係
(4)[ H+ ]與[ OH- ]濃度與 pH 的關係:
14
[ H+ ] 愈大, [ OH- ] 愈小: [ H ] [ OH ] 10
(反比)。
在 25℃時:pH>7 鹼性; pH=7 中性; pH<7 酸性。
pH愈小 酸性愈強, [ H+ ] 愈 大 , [ OH- ] 愈 小 。
pH愈大 鹼性愈強, [ OH- ] 愈 大 , [ H+ ]愈 小 。
0
1 10 pH不見得為整數,可能為 0 或是負值。
[H+]
3
101
1
10
pH值 -1
0
3
10
4
4
[OH-] 10 15 10 14 10 11 10 10
酸
14
鹼 ] [酸性愈強
[H
OH ] 10
性
[H ]
10
5
5
10
9
10
10-7
10
8
7
8
10-7
10-6
10
9
10
10
9
14
10-5
10
10
4
10
14
10-15
14
15
0
101
101
14
中性 [ OH ]
[ OH ]
[H ]
10
pH
[ H 鹼性愈強
] 10
常見物質酸鹼值
pH 5
pH 愈小 愈酸 , [H ] 愈大 , [OH ] 愈小
-
pH 愈大 愈鹼 , [H ] 愈小 , [OH ] 愈大
-
pH [H ] , [OH ]
-
酸與鹼稀釋的pH變化
(1)酸的稀釋過程中,pH之變化:
接近中性
X 不合理
(2)鹼的稀釋過程中,pH之變化:
7
接近中性
X 不合理
溶液酸鹼性檢測
常用酸鹼試劑變色範圍
常用酸鹼試劑變色範圍:
廣用試紙變色表
pH
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10 11 12
13
14
紅 橙黃綠藍靛 紫
愈酸,愈紅
愈紫,愈鹼
廣用試紙
酚酞指示劑
石蕊試紙
在酸中顏色
黃、橙、紅色
無色
紅色
在中性時顏色
綠色
無色
不變色
在鹼中顏色
藍、靛、紫色
紅色
藍色
(媒體:1,2’00”)
酸鹼指示劑變色範圍
酸鹼指示劑變色範圍
(1)石蕊:
當 pH <5 時,呈現紅色;當 pH >8 時,呈現藍色
5~8
當 pH
時,呈現中間顏色。
(2)酚酞:
當 pH <8 時,呈現無色;當 pH >10 時,呈現紅色
當 pH
8~10 時,呈現中間顏色。
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
酸鹼性檢測儀 pH 計
天然酸鹼指示劑
天然酸鹼指示劑:在酸鹼中能呈現不同顏色,可用於檢測
(1)紫甘藍
酸
性
中
性
酸
性
中
性
(2)紅鳳菜
鹼
性
鹼
性
紫甘藍
紅鳳菜
(媒體:1,1’10”)
範例解說
[ H ] 10
1.回答下列問題:
(1)[ H+ ] =0.0000000001M pH= 10
H 10
10
H 10
0
0
0
[ OH
10 ]
-1
1
3
3 10
pH33 pH
3
。
H
M
(4)[ OH- ] =10-5 M pH=
(5)[ H+ ] =3×10-3 M pH=
10
, 酸
M
(3)[ H+ ] =10M pH=
H 10
, 鹼 m性。 n
mn
10 10 10
pH
m
10
mn
10
n
性。
10
M
(2)[ H+ ] =1M pH=
10
10
14
OH
1
10
10
[H ]
14
5
10
9
M
9
。
2~3 ,
2
pH
2 2
pH
10
酸
4
a 10
性。
3
3 10 10
2 pH 4
n
2
M n 1 pH n
範例解說
2.氫氧化鈉溶液濃度為0.05 M ,則:
[ H+ ] = 2 × 10-13 M。
pH= 12 ~ 13 。
[ OH- ] = 0.05 M。
[ Na+] = 0.05 M。
M
mol
M 莫耳濃度 mol
l
係數比 莫耳數比
V 相同
1 NaOH 1Na
0 . 05 M
[ OH
1OH
0 . 05 M
莫耳濃度比
0 . 05 M
] 0 . 05 M
[H ]
10
14
0 . 05
1 10
5 10
2 10
13
14
2
0 . 2 10
12
M
M pH 12 ~ 13
範例解說
3.硫酸溶液濃度為0.05 M ,則:
10-1 M。
[ H+ ] =
pH= 1 。
[ OH- ] = 10-13 M。
[ SO42- ] = 0.05
M
mol
M。
M 莫耳濃度 mol
l
係數比 莫耳數比
1 H 2 SO 4 2 H
0 . 05 M
1SO 4
0 . 10 M
[ OH
]
14
0 .1
2
0 . 05 M
[ H ] 0 . 10 M 10
10
莫耳濃度比
1
10
10
M pH 1
14
1
10
13
M
範例解說
4. ( B )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。
8.0
8.1
三線
交集
8.4
8 . 1 pH 8 . 4
範例解說
5. ( A ) 25℃,將1×10-8莫耳的氯化氫HCl 氣體,全部溶於1公升
的水中,且體積的變化可以忽略,則此溶液pH=?
(A)pH=6~7 (B) pH=7 (C) pH=8 (D) pH=10
M
mol
l
10
8
10
8
1
M pH 8
不合理
H 2O H
OH
HCl H
Cl
∵水的解離不可忽略:
〔H+〕=10-8+10-7= 0.1×10-7+1×10-7=1.1×10-7 M pH=6~7
6.( C )在同溫時,比較0.1M HCl與0.1M CH3COOH水溶液 的性質,
下列敘述何者錯誤?(A)前者較後者易導電(B)前者的H+濃度
較大 (C)兩者pH值相同 (D)兩者均使藍色石蕊試紙呈紅色。
弱酸(非100%解離)
HCl H
0 . 1M
Cl
0 . 1M
0 . 1M
CH 3 COOH H
0 . 1M
CH 3 COO
0 . 1M
0 . 1M
課程結束
Jim with you
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課程名稱:酸鹼的濃度
編授教師:
中興國中 楊秉鈞
莫耳濃度
體積莫耳濃度
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
莫耳
公升
單位:
;符號: M
。(可以 [ ] 符號表示)
(3)公式:
M
分率
溶質莫耳數
部分
溶液公升數
全部
mol
M
mol
l
l
(4)實例討論:
莫耳濃度
1 M HCl
2 M HCl
意義
表示法
每公升溶液
HCl 1 M
每公升溶液
HCl 2 M
1 莫耳 HCl
2 莫耳 HCl
公式整理
公式整理:
原子
個數
( 6 10
看化學式
分子
個數
個
( 6 10
23
23
分子量
)
分子
莫耳數
)
個
n
求莫耳數有三個途徑
分子重(g)
分子量
公克
mol
mol
l
l
g
莫耳濃度
M
M
mol
l
M l mol
l
mol
M
範例解說
濃度均勻
NaCl 58 . 5
1.將250ml、1M的氯化鈉水溶液,倒掉 50ml,則:
剩餘溶液的濃度? 1 M。 (Na=23;Cl= 35.5)
他所倒掉的氯化鈉水溶液中含有 2.925 公克氯化鈉。
M
mol
l
1
n
n 0 . 05 mol 0 . 05 58 . 5 2 . 925 g
0 . 05
8 克。
2.欲配製濃度0.2M的氫氧化鈉水溶液1公升,需稱取氫氧化鈉
(如下)
並描述其配製方法。
(NaOH=40)
M
mol
l
0 .2
n
n 0 . 2 mol 0 . 2 40 8 g
1
秤 NaOH 8 g,先以部分水溶解,再加水至溶液總體積為 1公升。
1 公升刻度線
1 公升刻度線
(非加水1公升)
範例解說
3. ( C )在1 mL的0.1 M 糖水中,有多少個糖分子?
(A) 1.2×1024 (B) 6×1013 (C) 6×1019 (D) 3×1018
M
mol
0 .1
l
n
1 10
3
n 10
4
mol 10
4
6 10
23
6 10 個
19
4.重量百分濃度10%的氫氧化鈉水溶液200g,當溶液體積為500mL時,
其莫耳濃度為何? 1 M。
NaOH
40
200 0 . 1
M
mol
40
0 .5
M
l
0 .5
1M
0 .5
5. ( B )如果將原本12M的濃鹽酸1公升加水稀釋成3公升,則稀釋後的
鹽酸溶液濃度為多少M? (A)6 (B)4 (C)3 (D)2 M。
M
mol
l
M
12 1
3
4M
範例解說
mol M l
6. ( C ) 0.5M的鹽酸80mL與3M的鹽酸20mL均勻混合,試求混合
後的濃度為多少M?(A)1.75M
(B)0.6M (C)1M (D)2M。
分子分母同時有毫升欲換算公升時,可以毫升直接運算
M
mol
0 . 5 80 3 20
80 20
l
100
1M
100
7. ( C )有濃度為3 M的氫氧化鈉溶液10 mL,需加多少mL的水,才可
將其濃度稀釋為1 M?(A) 18 (B) 19 (C) 20 (D) 21。
M
mol
1
l
3 10
10 V
V 20 ml
(假設體積可加成)
8.有一瓶4M的氫氧化鈉溶液10ml,溶液重量為16克,則此溶液所含溶質
的重量百分濃度為? 10 %。(Na=23)
NaOH 40
%
( 4 0 . 01 ) 40
16
100
1 .6
16
100 10 %
範例解說
9. ( C )將濃度2M硫酸一瓶倒去1/3瓶,再用水加滿,又再倒去2/5瓶,
然後再用水加滿,則此溶液最後濃度為何?
(A)0.6M (B)0.27M (C)0.8M (D)0.4M。
設原體積 l 公升
M
mol
原溶質莫耳數
( 2l )
2
3
M
l
l
2l
3
5 4 0 .8 M
5
10. ( D )濃硫酸,密度約為1.85公克/立方公分。(H2SO4=98)
且其重量百分濃度為98%,請問其莫耳濃度約為多少M?
(A) 12.0 (B) 17.5 (C) 15.8 (D) 18.5 M。
假設硫酸溶液有
1 公升
1000 1 . 85
98
100
M
mol
l
M
98
1
18 . 5 M
範例解說
11. ( D )小明取大小略同的等量碳酸鈣固體各加入如表的三支試
管中,均勻混合後,三支試管產生氣體的速率為何?
(A)甲=乙=丙
(B)丙>乙>甲
(C)甲>乙>丙
(D)乙>丙>甲。
試管
試管內的水溶液
甲
水 10m L + 0.1M 鹽 酸 10m L
丙
水 19m L + 2 .0 M 鹽 酸 1m L
HCl H
Cl
1 : 1
乙
水 15m L + 0.8M 鹽 酸 5m L
分子分母同時有毫升欲換算公升時,可以毫升直接運算
CaCO
3
CaCO
M甲
M丙
2 HCl CaCl
3
mol
2H
Ca
0 . 1 10
l
10 10
mol
2 1
l
19 1
2
1
20
H 2 O CO 2
H 2 O CO 2
M
20
2
2
M
[ HCl ] [ H ]
M乙
[ H+ ] 愈大,速率愈快
mol
l
0 .8 5
15 5
乙>丙>甲
4
20
M
水溶液的酸鹼性
室溫下純水的解離 1000 1 55 .56 mol
純水的解離:
18
(1)純水為非電解質,但仍有極少量解離為 氫 離子與 氫氧根 離子
(2)解離個數討論:(室溫 25℃)
1 公升的純水所含有的水莫耳數: 55.56 。其中只有 10-7 莫耳
的水會解離。
H
O
H
OH
解離方程式:
。當 10-7 莫耳水解離,
2
解離出的氫離子有 10-7 莫耳;氫氧根離子有 10-7 莫耳。
H 2O H
1
10
7
H
1
OH
X
10
7
1
1
10
X Y 10
7
mol
Y
7
M
OH
10
7
10
7
M
1
(3)25℃下,純水中的氫離子濃度與氫氧根離子濃度關係:
[ H+ ] = [ OH- ] = 10-7 M 。
水溶液的離子積
水溶液的離子積:
(1)在 25 ℃的任何水溶液中,氫離子濃度與氫氧根濃度乘積為定值。
此定值等於 10-14 M2 。
14
[ H ] [ OH ] 10
(2)任何水溶液中,氫離子濃度與氫氧根濃度有 反比
[H+]
[H ]
關係。
10
14
[ OH
]
倒拋物線
[OH-]
[ OH
]
10
14
[H ]
(3)討論:
在純水中加中性物質,氫離子與氫氧根離子濃度 不變 。
在純水中加酸性物質,氫離子濃度 增加 、氫氧根離子濃度 減少 。
在純水中加鹼性物質,氫離子濃度 減少、氫氧根離子濃度 增加 。
酸鹼定義
酸鹼定義:以氫離子濃度與氫氧根離子濃度的 相對大小 來決定
7
-
[
H
]
10
M
[
OH
] 。
>
(1)酸性:水溶液中的 [
[ OH ]
7
(2)中性:水溶液中的 [ H+] = [ OH-] [ H ] 10 M [ OH ] 。
(3)鹼性:水溶液中的 [ H+] < [ OH-] [ H ] 10 7 M [ OH ] 。
H +]
中性水溶液
鹼性水溶液
[ H ] 10
7
M [ OH
]
[H+]
[OH-]
[ H ] [ OH ] 10
[ H ] 10
7
M [ OH
[H+]
14
酸性水溶液
]
[OH-]
X
2
10
14
[ H ] 10
7
M [ OH
]
[OH-]
[H+]
X
10
14
10
7
酸鹼值 pH value
酸鹼值 pH
10
m
酸鹼值:氫離子濃度的另一種表示法
10
m
(1)符號 pH 。
(2)氫離子濃度轉換成 pH值的方法:
10
n
a=1 10
[
H+
]
科學
記號
n
10
10
a 10
mn
mn
10 1
0
M
pH n
n
10
n
( [ H ] 10
pH
)
M
a≠1
a 10
(3)氫離子濃度轉換成 pH值的程序:
轉換 科學記號
。
判斷類型
紀錄 pH
n
M
n 1 pH n
(逼近法估計到
1 單位內)
[H+]與[OH-]濃度與pH的關係
(4)[ H+ ]與[ OH- ]濃度與 pH 的關係:
14
[ H+ ] 愈大, [ OH- ] 愈小: [ H ] [ OH ] 10
(反比)。
在 25℃時:pH>7 鹼性; pH=7 中性; pH<7 酸性。
pH愈小 酸性愈強, [ H+ ] 愈 大 , [ OH- ] 愈 小 。
pH愈大 鹼性愈強, [ OH- ] 愈 大 , [ H+ ]愈 小 。
0
1 10 pH不見得為整數,可能為 0 或是負值。
[H+]
3
101
1
10
pH值 -1
0
3
10
4
4
[OH-] 10 15 10 14 10 11 10 10
酸
14
鹼 ] [酸性愈強
[H
OH ] 10
性
[H ]
10
5
5
10
9
10
10-7
10
8
7
8
10-7
10-6
10
9
10
10
9
14
10-5
10
10
4
10
14
10-15
14
15
0
101
101
14
中性 [ OH ]
[ OH ]
[H ]
10
pH
[ H 鹼性愈強
] 10
常見物質酸鹼值
pH 5
pH 愈小 愈酸 , [H ] 愈大 , [OH ] 愈小
-
pH 愈大 愈鹼 , [H ] 愈小 , [OH ] 愈大
-
pH [H ] , [OH ]
-
酸與鹼稀釋的pH變化
(1)酸的稀釋過程中,pH之變化:
接近中性
X 不合理
(2)鹼的稀釋過程中,pH之變化:
7
接近中性
X 不合理
溶液酸鹼性檢測
常用酸鹼試劑變色範圍
常用酸鹼試劑變色範圍:
廣用試紙變色表
pH
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10 11 12
13
14
紅 橙黃綠藍靛 紫
愈酸,愈紅
愈紫,愈鹼
廣用試紙
酚酞指示劑
石蕊試紙
在酸中顏色
黃、橙、紅色
無色
紅色
在中性時顏色
綠色
無色
不變色
在鹼中顏色
藍、靛、紫色
紅色
藍色
(媒體:1,2’00”)
酸鹼指示劑變色範圍
酸鹼指示劑變色範圍
(1)石蕊:
當 pH <5 時,呈現紅色;當 pH >8 時,呈現藍色
5~8
當 pH
時,呈現中間顏色。
(2)酚酞:
當 pH <8 時,呈現無色;當 pH >10 時,呈現紅色
當 pH
8~10 時,呈現中間顏色。
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
酸鹼性檢測儀 pH 計
天然酸鹼指示劑
天然酸鹼指示劑:在酸鹼中能呈現不同顏色,可用於檢測
(1)紫甘藍
酸
性
中
性
酸
性
中
性
(2)紅鳳菜
鹼
性
鹼
性
紫甘藍
紅鳳菜
(媒體:1,1’10”)
範例解說
[ H ] 10
1.回答下列問題:
(1)[ H+ ] =0.0000000001M pH= 10
H 10
10
H 10
0
0
0
[ OH
10 ]
-1
1
3
3 10
pH33 pH
3
。
H
M
(4)[ OH- ] =10-5 M pH=
(5)[ H+ ] =3×10-3 M pH=
10
, 酸
M
(3)[ H+ ] =10M pH=
H 10
, 鹼 m性。 n
mn
10 10 10
pH
m
10
mn
10
n
性。
10
M
(2)[ H+ ] =1M pH=
10
10
14
OH
1
10
10
[H ]
14
5
10
9
M
9
。
2~3 ,
2
pH
2 2
pH
10
酸
4
a 10
性。
3
3 10 10
2 pH 4
n
2
M n 1 pH n
範例解說
2.氫氧化鈉溶液濃度為0.05 M ,則:
[ H+ ] = 2 × 10-13 M。
pH= 12 ~ 13 。
[ OH- ] = 0.05 M。
[ Na+] = 0.05 M。
M
mol
M 莫耳濃度 mol
l
係數比 莫耳數比
V 相同
1 NaOH 1Na
0 . 05 M
[ OH
1OH
0 . 05 M
莫耳濃度比
0 . 05 M
] 0 . 05 M
[H ]
10
14
0 . 05
1 10
5 10
2 10
13
14
2
0 . 2 10
12
M
M pH 12 ~ 13
範例解說
3.硫酸溶液濃度為0.05 M ,則:
10-1 M。
[ H+ ] =
pH= 1 。
[ OH- ] = 10-13 M。
[ SO42- ] = 0.05
M
mol
M。
M 莫耳濃度 mol
l
係數比 莫耳數比
1 H 2 SO 4 2 H
0 . 05 M
1SO 4
0 . 10 M
[ OH
]
14
0 .1
2
0 . 05 M
[ H ] 0 . 10 M 10
10
莫耳濃度比
1
10
10
M pH 1
14
1
10
13
M
範例解說
4. ( B )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。
8.0
8.1
三線
交集
8.4
8 . 1 pH 8 . 4
範例解說
5. ( A ) 25℃,將1×10-8莫耳的氯化氫HCl 氣體,全部溶於1公升
的水中,且體積的變化可以忽略,則此溶液pH=?
(A)pH=6~7 (B) pH=7 (C) pH=8 (D) pH=10
M
mol
l
10
8
10
8
1
M pH 8
不合理
H 2O H
OH
HCl H
Cl
∵水的解離不可忽略:
〔H+〕=10-8+10-7= 0.1×10-7+1×10-7=1.1×10-7 M pH=6~7
6.( C )在同溫時,比較0.1M HCl與0.1M CH3COOH水溶液 的性質,
下列敘述何者錯誤?(A)前者較後者易導電(B)前者的H+濃度
較大 (C)兩者pH值相同 (D)兩者均使藍色石蕊試紙呈紅色。
弱酸(非100%解離)
HCl H
0 . 1M
Cl
0 . 1M
0 . 1M
CH 3 COOH H
0 . 1M
CH 3 COO
0 . 1M
0 . 1M
課程結束
Jim with you
Slide 20
課程名稱:酸鹼的濃度
編授教師:
中興國中 楊秉鈞
莫耳濃度
體積莫耳濃度
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
莫耳
公升
單位:
;符號: M
。(可以 [ ] 符號表示)
(3)公式:
M
分率
溶質莫耳數
部分
溶液公升數
全部
mol
M
mol
l
l
(4)實例討論:
莫耳濃度
1 M HCl
2 M HCl
意義
表示法
每公升溶液
HCl 1 M
每公升溶液
HCl 2 M
1 莫耳 HCl
2 莫耳 HCl
公式整理
公式整理:
原子
個數
( 6 10
看化學式
分子
個數
個
( 6 10
23
23
分子量
)
分子
莫耳數
)
個
n
求莫耳數有三個途徑
分子重(g)
分子量
公克
mol
mol
l
l
g
莫耳濃度
M
M
mol
l
M l mol
l
mol
M
範例解說
濃度均勻
NaCl 58 . 5
1.將250ml、1M的氯化鈉水溶液,倒掉 50ml,則:
剩餘溶液的濃度? 1 M。 (Na=23;Cl= 35.5)
他所倒掉的氯化鈉水溶液中含有 2.925 公克氯化鈉。
M
mol
l
1
n
n 0 . 05 mol 0 . 05 58 . 5 2 . 925 g
0 . 05
8 克。
2.欲配製濃度0.2M的氫氧化鈉水溶液1公升,需稱取氫氧化鈉
(如下)
並描述其配製方法。
(NaOH=40)
M
mol
l
0 .2
n
n 0 . 2 mol 0 . 2 40 8 g
1
秤 NaOH 8 g,先以部分水溶解,再加水至溶液總體積為 1公升。
1 公升刻度線
1 公升刻度線
(非加水1公升)
範例解說
3. ( C )在1 mL的0.1 M 糖水中,有多少個糖分子?
(A) 1.2×1024 (B) 6×1013 (C) 6×1019 (D) 3×1018
M
mol
0 .1
l
n
1 10
3
n 10
4
mol 10
4
6 10
23
6 10 個
19
4.重量百分濃度10%的氫氧化鈉水溶液200g,當溶液體積為500mL時,
其莫耳濃度為何? 1 M。
NaOH
40
200 0 . 1
M
mol
40
0 .5
M
l
0 .5
1M
0 .5
5. ( B )如果將原本12M的濃鹽酸1公升加水稀釋成3公升,則稀釋後的
鹽酸溶液濃度為多少M? (A)6 (B)4 (C)3 (D)2 M。
M
mol
l
M
12 1
3
4M
範例解說
mol M l
6. ( C ) 0.5M的鹽酸80mL與3M的鹽酸20mL均勻混合,試求混合
後的濃度為多少M?(A)1.75M
(B)0.6M (C)1M (D)2M。
分子分母同時有毫升欲換算公升時,可以毫升直接運算
M
mol
0 . 5 80 3 20
80 20
l
100
1M
100
7. ( C )有濃度為3 M的氫氧化鈉溶液10 mL,需加多少mL的水,才可
將其濃度稀釋為1 M?(A) 18 (B) 19 (C) 20 (D) 21。
M
mol
1
l
3 10
10 V
V 20 ml
(假設體積可加成)
8.有一瓶4M的氫氧化鈉溶液10ml,溶液重量為16克,則此溶液所含溶質
的重量百分濃度為? 10 %。(Na=23)
NaOH 40
%
( 4 0 . 01 ) 40
16
100
1 .6
16
100 10 %
範例解說
9. ( C )將濃度2M硫酸一瓶倒去1/3瓶,再用水加滿,又再倒去2/5瓶,
然後再用水加滿,則此溶液最後濃度為何?
(A)0.6M (B)0.27M (C)0.8M (D)0.4M。
設原體積 l 公升
M
mol
原溶質莫耳數
( 2l )
2
3
M
l
l
2l
3
5 4 0 .8 M
5
10. ( D )濃硫酸,密度約為1.85公克/立方公分。(H2SO4=98)
且其重量百分濃度為98%,請問其莫耳濃度約為多少M?
(A) 12.0 (B) 17.5 (C) 15.8 (D) 18.5 M。
假設硫酸溶液有
1 公升
1000 1 . 85
98
100
M
mol
l
M
98
1
18 . 5 M
範例解說
11. ( D )小明取大小略同的等量碳酸鈣固體各加入如表的三支試
管中,均勻混合後,三支試管產生氣體的速率為何?
(A)甲=乙=丙
(B)丙>乙>甲
(C)甲>乙>丙
(D)乙>丙>甲。
試管
試管內的水溶液
甲
水 10m L + 0.1M 鹽 酸 10m L
丙
水 19m L + 2 .0 M 鹽 酸 1m L
HCl H
Cl
1 : 1
乙
水 15m L + 0.8M 鹽 酸 5m L
分子分母同時有毫升欲換算公升時,可以毫升直接運算
CaCO
3
CaCO
M甲
M丙
2 HCl CaCl
3
mol
2H
Ca
0 . 1 10
l
10 10
mol
2 1
l
19 1
2
1
20
H 2 O CO 2
H 2 O CO 2
M
20
2
2
M
[ HCl ] [ H ]
M乙
[ H+ ] 愈大,速率愈快
mol
l
0 .8 5
15 5
乙>丙>甲
4
20
M
水溶液的酸鹼性
室溫下純水的解離 1000 1 55 .56 mol
純水的解離:
18
(1)純水為非電解質,但仍有極少量解離為 氫 離子與 氫氧根 離子
(2)解離個數討論:(室溫 25℃)
1 公升的純水所含有的水莫耳數: 55.56 。其中只有 10-7 莫耳
的水會解離。
H
O
H
OH
解離方程式:
。當 10-7 莫耳水解離,
2
解離出的氫離子有 10-7 莫耳;氫氧根離子有 10-7 莫耳。
H 2O H
1
10
7
H
1
OH
X
10
7
1
1
10
X Y 10
7
mol
Y
7
M
OH
10
7
10
7
M
1
(3)25℃下,純水中的氫離子濃度與氫氧根離子濃度關係:
[ H+ ] = [ OH- ] = 10-7 M 。
水溶液的離子積
水溶液的離子積:
(1)在 25 ℃的任何水溶液中,氫離子濃度與氫氧根濃度乘積為定值。
此定值等於 10-14 M2 。
14
[ H ] [ OH ] 10
(2)任何水溶液中,氫離子濃度與氫氧根濃度有 反比
[H+]
[H ]
關係。
10
14
[ OH
]
倒拋物線
[OH-]
[ OH
]
10
14
[H ]
(3)討論:
在純水中加中性物質,氫離子與氫氧根離子濃度 不變 。
在純水中加酸性物質,氫離子濃度 增加 、氫氧根離子濃度 減少 。
在純水中加鹼性物質,氫離子濃度 減少、氫氧根離子濃度 增加 。
酸鹼定義
酸鹼定義:以氫離子濃度與氫氧根離子濃度的 相對大小 來決定
7
-
[
H
]
10
M
[
OH
] 。
>
(1)酸性:水溶液中的 [
[ OH ]
7
(2)中性:水溶液中的 [ H+] = [ OH-] [ H ] 10 M [ OH ] 。
(3)鹼性:水溶液中的 [ H+] < [ OH-] [ H ] 10 7 M [ OH ] 。
H +]
中性水溶液
鹼性水溶液
[ H ] 10
7
M [ OH
]
[H+]
[OH-]
[ H ] [ OH ] 10
[ H ] 10
7
M [ OH
[H+]
14
酸性水溶液
]
[OH-]
X
2
10
14
[ H ] 10
7
M [ OH
]
[OH-]
[H+]
X
10
14
10
7
酸鹼值 pH value
酸鹼值 pH
10
m
酸鹼值:氫離子濃度的另一種表示法
10
m
(1)符號 pH 。
(2)氫離子濃度轉換成 pH值的方法:
10
n
a=1 10
[
H+
]
科學
記號
n
10
10
a 10
mn
mn
10 1
0
M
pH n
n
10
n
( [ H ] 10
pH
)
M
a≠1
a 10
(3)氫離子濃度轉換成 pH值的程序:
轉換 科學記號
。
判斷類型
紀錄 pH
n
M
n 1 pH n
(逼近法估計到
1 單位內)
[H+]與[OH-]濃度與pH的關係
(4)[ H+ ]與[ OH- ]濃度與 pH 的關係:
14
[ H+ ] 愈大, [ OH- ] 愈小: [ H ] [ OH ] 10
(反比)。
在 25℃時:pH>7 鹼性; pH=7 中性; pH<7 酸性。
pH愈小 酸性愈強, [ H+ ] 愈 大 , [ OH- ] 愈 小 。
pH愈大 鹼性愈強, [ OH- ] 愈 大 , [ H+ ]愈 小 。
0
1 10 pH不見得為整數,可能為 0 或是負值。
[H+]
3
101
1
10
pH值 -1
0
3
10
4
4
[OH-] 10 15 10 14 10 11 10 10
酸
14
鹼 ] [酸性愈強
[H
OH ] 10
性
[H ]
10
5
5
10
9
10
10-7
10
8
7
8
10-7
10-6
10
9
10
10
9
14
10-5
10
10
4
10
14
10-15
14
15
0
101
101
14
中性 [ OH ]
[ OH ]
[H ]
10
pH
[ H 鹼性愈強
] 10
常見物質酸鹼值
pH 5
pH 愈小 愈酸 , [H ] 愈大 , [OH ] 愈小
-
pH 愈大 愈鹼 , [H ] 愈小 , [OH ] 愈大
-
pH [H ] , [OH ]
-
酸與鹼稀釋的pH變化
(1)酸的稀釋過程中,pH之變化:
接近中性
X 不合理
(2)鹼的稀釋過程中,pH之變化:
7
接近中性
X 不合理
溶液酸鹼性檢測
常用酸鹼試劑變色範圍
常用酸鹼試劑變色範圍:
廣用試紙變色表
pH
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10 11 12
13
14
紅 橙黃綠藍靛 紫
愈酸,愈紅
愈紫,愈鹼
廣用試紙
酚酞指示劑
石蕊試紙
在酸中顏色
黃、橙、紅色
無色
紅色
在中性時顏色
綠色
無色
不變色
在鹼中顏色
藍、靛、紫色
紅色
藍色
(媒體:1,2’00”)
酸鹼指示劑變色範圍
酸鹼指示劑變色範圍
(1)石蕊:
當 pH <5 時,呈現紅色;當 pH >8 時,呈現藍色
5~8
當 pH
時,呈現中間顏色。
(2)酚酞:
當 pH <8 時,呈現無色;當 pH >10 時,呈現紅色
當 pH
8~10 時,呈現中間顏色。
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
酸鹼性檢測儀 pH 計
天然酸鹼指示劑
天然酸鹼指示劑:在酸鹼中能呈現不同顏色,可用於檢測
(1)紫甘藍
酸
性
中
性
酸
性
中
性
(2)紅鳳菜
鹼
性
鹼
性
紫甘藍
紅鳳菜
(媒體:1,1’10”)
範例解說
[ H ] 10
1.回答下列問題:
(1)[ H+ ] =0.0000000001M pH= 10
H 10
10
H 10
0
0
0
[ OH
10 ]
-1
1
3
3 10
pH33 pH
3
。
H
M
(4)[ OH- ] =10-5 M pH=
(5)[ H+ ] =3×10-3 M pH=
10
, 酸
M
(3)[ H+ ] =10M pH=
H 10
, 鹼 m性。 n
mn
10 10 10
pH
m
10
mn
10
n
性。
10
M
(2)[ H+ ] =1M pH=
10
10
14
OH
1
10
10
[H ]
14
5
10
9
M
9
。
2~3 ,
2
pH
2 2
pH
10
酸
4
a 10
性。
3
3 10 10
2 pH 4
n
2
M n 1 pH n
範例解說
2.氫氧化鈉溶液濃度為0.05 M ,則:
[ H+ ] = 2 × 10-13 M。
pH= 12 ~ 13 。
[ OH- ] = 0.05 M。
[ Na+] = 0.05 M。
M
mol
M 莫耳濃度 mol
l
係數比 莫耳數比
V 相同
1 NaOH 1Na
0 . 05 M
[ OH
1OH
0 . 05 M
莫耳濃度比
0 . 05 M
] 0 . 05 M
[H ]
10
14
0 . 05
1 10
5 10
2 10
13
14
2
0 . 2 10
12
M
M pH 12 ~ 13
範例解說
3.硫酸溶液濃度為0.05 M ,則:
10-1 M。
[ H+ ] =
pH= 1 。
[ OH- ] = 10-13 M。
[ SO42- ] = 0.05
M
mol
M。
M 莫耳濃度 mol
l
係數比 莫耳數比
1 H 2 SO 4 2 H
0 . 05 M
1SO 4
0 . 10 M
[ OH
]
14
0 .1
2
0 . 05 M
[ H ] 0 . 10 M 10
10
莫耳濃度比
1
10
10
M pH 1
14
1
10
13
M
範例解說
4. ( B )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。
8.0
8.1
三線
交集
8.4
8 . 1 pH 8 . 4
範例解說
5. ( A ) 25℃,將1×10-8莫耳的氯化氫HCl 氣體,全部溶於1公升
的水中,且體積的變化可以忽略,則此溶液pH=?
(A)pH=6~7 (B) pH=7 (C) pH=8 (D) pH=10
M
mol
l
10
8
10
8
1
M pH 8
不合理
H 2O H
OH
HCl H
Cl
∵水的解離不可忽略:
〔H+〕=10-8+10-7= 0.1×10-7+1×10-7=1.1×10-7 M pH=6~7
6.( C )在同溫時,比較0.1M HCl與0.1M CH3COOH水溶液 的性質,
下列敘述何者錯誤?(A)前者較後者易導電(B)前者的H+濃度
較大 (C)兩者pH值相同 (D)兩者均使藍色石蕊試紙呈紅色。
弱酸(非100%解離)
HCl H
0 . 1M
Cl
0 . 1M
0 . 1M
CH 3 COOH H
0 . 1M
CH 3 COO
0 . 1M
0 . 1M
課程結束
Jim with you
Slide 21
課程名稱:酸鹼的濃度
編授教師:
中興國中 楊秉鈞
莫耳濃度
體積莫耳濃度
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
莫耳
公升
單位:
;符號: M
。(可以 [ ] 符號表示)
(3)公式:
M
分率
溶質莫耳數
部分
溶液公升數
全部
mol
M
mol
l
l
(4)實例討論:
莫耳濃度
1 M HCl
2 M HCl
意義
表示法
每公升溶液
HCl 1 M
每公升溶液
HCl 2 M
1 莫耳 HCl
2 莫耳 HCl
公式整理
公式整理:
原子
個數
( 6 10
看化學式
分子
個數
個
( 6 10
23
23
分子量
)
分子
莫耳數
)
個
n
求莫耳數有三個途徑
分子重(g)
分子量
公克
mol
mol
l
l
g
莫耳濃度
M
M
mol
l
M l mol
l
mol
M
範例解說
濃度均勻
NaCl 58 . 5
1.將250ml、1M的氯化鈉水溶液,倒掉 50ml,則:
剩餘溶液的濃度? 1 M。 (Na=23;Cl= 35.5)
他所倒掉的氯化鈉水溶液中含有 2.925 公克氯化鈉。
M
mol
l
1
n
n 0 . 05 mol 0 . 05 58 . 5 2 . 925 g
0 . 05
8 克。
2.欲配製濃度0.2M的氫氧化鈉水溶液1公升,需稱取氫氧化鈉
(如下)
並描述其配製方法。
(NaOH=40)
M
mol
l
0 .2
n
n 0 . 2 mol 0 . 2 40 8 g
1
秤 NaOH 8 g,先以部分水溶解,再加水至溶液總體積為 1公升。
1 公升刻度線
1 公升刻度線
(非加水1公升)
範例解說
3. ( C )在1 mL的0.1 M 糖水中,有多少個糖分子?
(A) 1.2×1024 (B) 6×1013 (C) 6×1019 (D) 3×1018
M
mol
0 .1
l
n
1 10
3
n 10
4
mol 10
4
6 10
23
6 10 個
19
4.重量百分濃度10%的氫氧化鈉水溶液200g,當溶液體積為500mL時,
其莫耳濃度為何? 1 M。
NaOH
40
200 0 . 1
M
mol
40
0 .5
M
l
0 .5
1M
0 .5
5. ( B )如果將原本12M的濃鹽酸1公升加水稀釋成3公升,則稀釋後的
鹽酸溶液濃度為多少M? (A)6 (B)4 (C)3 (D)2 M。
M
mol
l
M
12 1
3
4M
範例解說
mol M l
6. ( C ) 0.5M的鹽酸80mL與3M的鹽酸20mL均勻混合,試求混合
後的濃度為多少M?(A)1.75M
(B)0.6M (C)1M (D)2M。
分子分母同時有毫升欲換算公升時,可以毫升直接運算
M
mol
0 . 5 80 3 20
80 20
l
100
1M
100
7. ( C )有濃度為3 M的氫氧化鈉溶液10 mL,需加多少mL的水,才可
將其濃度稀釋為1 M?(A) 18 (B) 19 (C) 20 (D) 21。
M
mol
1
l
3 10
10 V
V 20 ml
(假設體積可加成)
8.有一瓶4M的氫氧化鈉溶液10ml,溶液重量為16克,則此溶液所含溶質
的重量百分濃度為? 10 %。(Na=23)
NaOH 40
%
( 4 0 . 01 ) 40
16
100
1 .6
16
100 10 %
範例解說
9. ( C )將濃度2M硫酸一瓶倒去1/3瓶,再用水加滿,又再倒去2/5瓶,
然後再用水加滿,則此溶液最後濃度為何?
(A)0.6M (B)0.27M (C)0.8M (D)0.4M。
設原體積 l 公升
M
mol
原溶質莫耳數
( 2l )
2
3
M
l
l
2l
3
5 4 0 .8 M
5
10. ( D )濃硫酸,密度約為1.85公克/立方公分。(H2SO4=98)
且其重量百分濃度為98%,請問其莫耳濃度約為多少M?
(A) 12.0 (B) 17.5 (C) 15.8 (D) 18.5 M。
假設硫酸溶液有
1 公升
1000 1 . 85
98
100
M
mol
l
M
98
1
18 . 5 M
範例解說
11. ( D )小明取大小略同的等量碳酸鈣固體各加入如表的三支試
管中,均勻混合後,三支試管產生氣體的速率為何?
(A)甲=乙=丙
(B)丙>乙>甲
(C)甲>乙>丙
(D)乙>丙>甲。
試管
試管內的水溶液
甲
水 10m L + 0.1M 鹽 酸 10m L
丙
水 19m L + 2 .0 M 鹽 酸 1m L
HCl H
Cl
1 : 1
乙
水 15m L + 0.8M 鹽 酸 5m L
分子分母同時有毫升欲換算公升時,可以毫升直接運算
CaCO
3
CaCO
M甲
M丙
2 HCl CaCl
3
mol
2H
Ca
0 . 1 10
l
10 10
mol
2 1
l
19 1
2
1
20
H 2 O CO 2
H 2 O CO 2
M
20
2
2
M
[ HCl ] [ H ]
M乙
[ H+ ] 愈大,速率愈快
mol
l
0 .8 5
15 5
乙>丙>甲
4
20
M
水溶液的酸鹼性
室溫下純水的解離 1000 1 55 .56 mol
純水的解離:
18
(1)純水為非電解質,但仍有極少量解離為 氫 離子與 氫氧根 離子
(2)解離個數討論:(室溫 25℃)
1 公升的純水所含有的水莫耳數: 55.56 。其中只有 10-7 莫耳
的水會解離。
H
O
H
OH
解離方程式:
。當 10-7 莫耳水解離,
2
解離出的氫離子有 10-7 莫耳;氫氧根離子有 10-7 莫耳。
H 2O H
1
10
7
H
1
OH
X
10
7
1
1
10
X Y 10
7
mol
Y
7
M
OH
10
7
10
7
M
1
(3)25℃下,純水中的氫離子濃度與氫氧根離子濃度關係:
[ H+ ] = [ OH- ] = 10-7 M 。
水溶液的離子積
水溶液的離子積:
(1)在 25 ℃的任何水溶液中,氫離子濃度與氫氧根濃度乘積為定值。
此定值等於 10-14 M2 。
14
[ H ] [ OH ] 10
(2)任何水溶液中,氫離子濃度與氫氧根濃度有 反比
[H+]
[H ]
關係。
10
14
[ OH
]
倒拋物線
[OH-]
[ OH
]
10
14
[H ]
(3)討論:
在純水中加中性物質,氫離子與氫氧根離子濃度 不變 。
在純水中加酸性物質,氫離子濃度 增加 、氫氧根離子濃度 減少 。
在純水中加鹼性物質,氫離子濃度 減少、氫氧根離子濃度 增加 。
酸鹼定義
酸鹼定義:以氫離子濃度與氫氧根離子濃度的 相對大小 來決定
7
-
[
H
]
10
M
[
OH
] 。
>
(1)酸性:水溶液中的 [
[ OH ]
7
(2)中性:水溶液中的 [ H+] = [ OH-] [ H ] 10 M [ OH ] 。
(3)鹼性:水溶液中的 [ H+] < [ OH-] [ H ] 10 7 M [ OH ] 。
H +]
中性水溶液
鹼性水溶液
[ H ] 10
7
M [ OH
]
[H+]
[OH-]
[ H ] [ OH ] 10
[ H ] 10
7
M [ OH
[H+]
14
酸性水溶液
]
[OH-]
X
2
10
14
[ H ] 10
7
M [ OH
]
[OH-]
[H+]
X
10
14
10
7
酸鹼值 pH value
酸鹼值 pH
10
m
酸鹼值:氫離子濃度的另一種表示法
10
m
(1)符號 pH 。
(2)氫離子濃度轉換成 pH值的方法:
10
n
a=1 10
[
H+
]
科學
記號
n
10
10
a 10
mn
mn
10 1
0
M
pH n
n
10
n
( [ H ] 10
pH
)
M
a≠1
a 10
(3)氫離子濃度轉換成 pH值的程序:
轉換 科學記號
。
判斷類型
紀錄 pH
n
M
n 1 pH n
(逼近法估計到
1 單位內)
[H+]與[OH-]濃度與pH的關係
(4)[ H+ ]與[ OH- ]濃度與 pH 的關係:
14
[ H+ ] 愈大, [ OH- ] 愈小: [ H ] [ OH ] 10
(反比)。
在 25℃時:pH>7 鹼性; pH=7 中性; pH<7 酸性。
pH愈小 酸性愈強, [ H+ ] 愈 大 , [ OH- ] 愈 小 。
pH愈大 鹼性愈強, [ OH- ] 愈 大 , [ H+ ]愈 小 。
0
1 10 pH不見得為整數,可能為 0 或是負值。
[H+]
3
101
1
10
pH值 -1
0
3
10
4
4
[OH-] 10 15 10 14 10 11 10 10
酸
14
鹼 ] [酸性愈強
[H
OH ] 10
性
[H ]
10
5
5
10
9
10
10-7
10
8
7
8
10-7
10-6
10
9
10
10
9
14
10-5
10
10
4
10
14
10-15
14
15
0
101
101
14
中性 [ OH ]
[ OH ]
[H ]
10
pH
[ H 鹼性愈強
] 10
常見物質酸鹼值
pH 5
pH 愈小 愈酸 , [H ] 愈大 , [OH ] 愈小
-
pH 愈大 愈鹼 , [H ] 愈小 , [OH ] 愈大
-
pH [H ] , [OH ]
-
酸與鹼稀釋的pH變化
(1)酸的稀釋過程中,pH之變化:
接近中性
X 不合理
(2)鹼的稀釋過程中,pH之變化:
7
接近中性
X 不合理
溶液酸鹼性檢測
常用酸鹼試劑變色範圍
常用酸鹼試劑變色範圍:
廣用試紙變色表
pH
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10 11 12
13
14
紅 橙黃綠藍靛 紫
愈酸,愈紅
愈紫,愈鹼
廣用試紙
酚酞指示劑
石蕊試紙
在酸中顏色
黃、橙、紅色
無色
紅色
在中性時顏色
綠色
無色
不變色
在鹼中顏色
藍、靛、紫色
紅色
藍色
(媒體:1,2’00”)
酸鹼指示劑變色範圍
酸鹼指示劑變色範圍
(1)石蕊:
當 pH <5 時,呈現紅色;當 pH >8 時,呈現藍色
5~8
當 pH
時,呈現中間顏色。
(2)酚酞:
當 pH <8 時,呈現無色;當 pH >10 時,呈現紅色
當 pH
8~10 時,呈現中間顏色。
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
酸鹼性檢測儀 pH 計
天然酸鹼指示劑
天然酸鹼指示劑:在酸鹼中能呈現不同顏色,可用於檢測
(1)紫甘藍
酸
性
中
性
酸
性
中
性
(2)紅鳳菜
鹼
性
鹼
性
紫甘藍
紅鳳菜
(媒體:1,1’10”)
範例解說
[ H ] 10
1.回答下列問題:
(1)[ H+ ] =0.0000000001M pH= 10
H 10
10
H 10
0
0
0
[ OH
10 ]
-1
1
3
3 10
pH33 pH
3
。
H
M
(4)[ OH- ] =10-5 M pH=
(5)[ H+ ] =3×10-3 M pH=
10
, 酸
M
(3)[ H+ ] =10M pH=
H 10
, 鹼 m性。 n
mn
10 10 10
pH
m
10
mn
10
n
性。
10
M
(2)[ H+ ] =1M pH=
10
10
14
OH
1
10
10
[H ]
14
5
10
9
M
9
。
2~3 ,
2
pH
2 2
pH
10
酸
4
a 10
性。
3
3 10 10
2 pH 4
n
2
M n 1 pH n
範例解說
2.氫氧化鈉溶液濃度為0.05 M ,則:
[ H+ ] = 2 × 10-13 M。
pH= 12 ~ 13 。
[ OH- ] = 0.05 M。
[ Na+] = 0.05 M。
M
mol
M 莫耳濃度 mol
l
係數比 莫耳數比
V 相同
1 NaOH 1Na
0 . 05 M
[ OH
1OH
0 . 05 M
莫耳濃度比
0 . 05 M
] 0 . 05 M
[H ]
10
14
0 . 05
1 10
5 10
2 10
13
14
2
0 . 2 10
12
M
M pH 12 ~ 13
範例解說
3.硫酸溶液濃度為0.05 M ,則:
10-1 M。
[ H+ ] =
pH= 1 。
[ OH- ] = 10-13 M。
[ SO42- ] = 0.05
M
mol
M。
M 莫耳濃度 mol
l
係數比 莫耳數比
1 H 2 SO 4 2 H
0 . 05 M
1SO 4
0 . 10 M
[ OH
]
14
0 .1
2
0 . 05 M
[ H ] 0 . 10 M 10
10
莫耳濃度比
1
10
10
M pH 1
14
1
10
13
M
範例解說
4. ( B )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。
8.0
8.1
三線
交集
8.4
8 . 1 pH 8 . 4
範例解說
5. ( A ) 25℃,將1×10-8莫耳的氯化氫HCl 氣體,全部溶於1公升
的水中,且體積的變化可以忽略,則此溶液pH=?
(A)pH=6~7 (B) pH=7 (C) pH=8 (D) pH=10
M
mol
l
10
8
10
8
1
M pH 8
不合理
H 2O H
OH
HCl H
Cl
∵水的解離不可忽略:
〔H+〕=10-8+10-7= 0.1×10-7+1×10-7=1.1×10-7 M pH=6~7
6.( C )在同溫時,比較0.1M HCl與0.1M CH3COOH水溶液 的性質,
下列敘述何者錯誤?(A)前者較後者易導電(B)前者的H+濃度
較大 (C)兩者pH值相同 (D)兩者均使藍色石蕊試紙呈紅色。
弱酸(非100%解離)
HCl H
0 . 1M
Cl
0 . 1M
0 . 1M
CH 3 COOH H
0 . 1M
CH 3 COO
0 . 1M
0 . 1M
課程結束
Jim with you
Slide 22
課程名稱:酸鹼的濃度
編授教師:
中興國中 楊秉鈞
莫耳濃度
體積莫耳濃度
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
莫耳
公升
單位:
;符號: M
。(可以 [ ] 符號表示)
(3)公式:
M
分率
溶質莫耳數
部分
溶液公升數
全部
mol
M
mol
l
l
(4)實例討論:
莫耳濃度
1 M HCl
2 M HCl
意義
表示法
每公升溶液
HCl 1 M
每公升溶液
HCl 2 M
1 莫耳 HCl
2 莫耳 HCl
公式整理
公式整理:
原子
個數
( 6 10
看化學式
分子
個數
個
( 6 10
23
23
分子量
)
分子
莫耳數
)
個
n
求莫耳數有三個途徑
分子重(g)
分子量
公克
mol
mol
l
l
g
莫耳濃度
M
M
mol
l
M l mol
l
mol
M
範例解說
濃度均勻
NaCl 58 . 5
1.將250ml、1M的氯化鈉水溶液,倒掉 50ml,則:
剩餘溶液的濃度? 1 M。 (Na=23;Cl= 35.5)
他所倒掉的氯化鈉水溶液中含有 2.925 公克氯化鈉。
M
mol
l
1
n
n 0 . 05 mol 0 . 05 58 . 5 2 . 925 g
0 . 05
8 克。
2.欲配製濃度0.2M的氫氧化鈉水溶液1公升,需稱取氫氧化鈉
(如下)
並描述其配製方法。
(NaOH=40)
M
mol
l
0 .2
n
n 0 . 2 mol 0 . 2 40 8 g
1
秤 NaOH 8 g,先以部分水溶解,再加水至溶液總體積為 1公升。
1 公升刻度線
1 公升刻度線
(非加水1公升)
範例解說
3. ( C )在1 mL的0.1 M 糖水中,有多少個糖分子?
(A) 1.2×1024 (B) 6×1013 (C) 6×1019 (D) 3×1018
M
mol
0 .1
l
n
1 10
3
n 10
4
mol 10
4
6 10
23
6 10 個
19
4.重量百分濃度10%的氫氧化鈉水溶液200g,當溶液體積為500mL時,
其莫耳濃度為何? 1 M。
NaOH
40
200 0 . 1
M
mol
40
0 .5
M
l
0 .5
1M
0 .5
5. ( B )如果將原本12M的濃鹽酸1公升加水稀釋成3公升,則稀釋後的
鹽酸溶液濃度為多少M? (A)6 (B)4 (C)3 (D)2 M。
M
mol
l
M
12 1
3
4M
範例解說
mol M l
6. ( C ) 0.5M的鹽酸80mL與3M的鹽酸20mL均勻混合,試求混合
後的濃度為多少M?(A)1.75M
(B)0.6M (C)1M (D)2M。
分子分母同時有毫升欲換算公升時,可以毫升直接運算
M
mol
0 . 5 80 3 20
80 20
l
100
1M
100
7. ( C )有濃度為3 M的氫氧化鈉溶液10 mL,需加多少mL的水,才可
將其濃度稀釋為1 M?(A) 18 (B) 19 (C) 20 (D) 21。
M
mol
1
l
3 10
10 V
V 20 ml
(假設體積可加成)
8.有一瓶4M的氫氧化鈉溶液10ml,溶液重量為16克,則此溶液所含溶質
的重量百分濃度為? 10 %。(Na=23)
NaOH 40
%
( 4 0 . 01 ) 40
16
100
1 .6
16
100 10 %
範例解說
9. ( C )將濃度2M硫酸一瓶倒去1/3瓶,再用水加滿,又再倒去2/5瓶,
然後再用水加滿,則此溶液最後濃度為何?
(A)0.6M (B)0.27M (C)0.8M (D)0.4M。
設原體積 l 公升
M
mol
原溶質莫耳數
( 2l )
2
3
M
l
l
2l
3
5 4 0 .8 M
5
10. ( D )濃硫酸,密度約為1.85公克/立方公分。(H2SO4=98)
且其重量百分濃度為98%,請問其莫耳濃度約為多少M?
(A) 12.0 (B) 17.5 (C) 15.8 (D) 18.5 M。
假設硫酸溶液有
1 公升
1000 1 . 85
98
100
M
mol
l
M
98
1
18 . 5 M
範例解說
11. ( D )小明取大小略同的等量碳酸鈣固體各加入如表的三支試
管中,均勻混合後,三支試管產生氣體的速率為何?
(A)甲=乙=丙
(B)丙>乙>甲
(C)甲>乙>丙
(D)乙>丙>甲。
試管
試管內的水溶液
甲
水 10m L + 0.1M 鹽 酸 10m L
丙
水 19m L + 2 .0 M 鹽 酸 1m L
HCl H
Cl
1 : 1
乙
水 15m L + 0.8M 鹽 酸 5m L
分子分母同時有毫升欲換算公升時,可以毫升直接運算
CaCO
3
CaCO
M甲
M丙
2 HCl CaCl
3
mol
2H
Ca
0 . 1 10
l
10 10
mol
2 1
l
19 1
2
1
20
H 2 O CO 2
H 2 O CO 2
M
20
2
2
M
[ HCl ] [ H ]
M乙
[ H+ ] 愈大,速率愈快
mol
l
0 .8 5
15 5
乙>丙>甲
4
20
M
水溶液的酸鹼性
室溫下純水的解離 1000 1 55 .56 mol
純水的解離:
18
(1)純水為非電解質,但仍有極少量解離為 氫 離子與 氫氧根 離子
(2)解離個數討論:(室溫 25℃)
1 公升的純水所含有的水莫耳數: 55.56 。其中只有 10-7 莫耳
的水會解離。
H
O
H
OH
解離方程式:
。當 10-7 莫耳水解離,
2
解離出的氫離子有 10-7 莫耳;氫氧根離子有 10-7 莫耳。
H 2O H
1
10
7
H
1
OH
X
10
7
1
1
10
X Y 10
7
mol
Y
7
M
OH
10
7
10
7
M
1
(3)25℃下,純水中的氫離子濃度與氫氧根離子濃度關係:
[ H+ ] = [ OH- ] = 10-7 M 。
水溶液的離子積
水溶液的離子積:
(1)在 25 ℃的任何水溶液中,氫離子濃度與氫氧根濃度乘積為定值。
此定值等於 10-14 M2 。
14
[ H ] [ OH ] 10
(2)任何水溶液中,氫離子濃度與氫氧根濃度有 反比
[H+]
[H ]
關係。
10
14
[ OH
]
倒拋物線
[OH-]
[ OH
]
10
14
[H ]
(3)討論:
在純水中加中性物質,氫離子與氫氧根離子濃度 不變 。
在純水中加酸性物質,氫離子濃度 增加 、氫氧根離子濃度 減少 。
在純水中加鹼性物質,氫離子濃度 減少、氫氧根離子濃度 增加 。
酸鹼定義
酸鹼定義:以氫離子濃度與氫氧根離子濃度的 相對大小 來決定
7
-
[
H
]
10
M
[
OH
] 。
>
(1)酸性:水溶液中的 [
[ OH ]
7
(2)中性:水溶液中的 [ H+] = [ OH-] [ H ] 10 M [ OH ] 。
(3)鹼性:水溶液中的 [ H+] < [ OH-] [ H ] 10 7 M [ OH ] 。
H +]
中性水溶液
鹼性水溶液
[ H ] 10
7
M [ OH
]
[H+]
[OH-]
[ H ] [ OH ] 10
[ H ] 10
7
M [ OH
[H+]
14
酸性水溶液
]
[OH-]
X
2
10
14
[ H ] 10
7
M [ OH
]
[OH-]
[H+]
X
10
14
10
7
酸鹼值 pH value
酸鹼值 pH
10
m
酸鹼值:氫離子濃度的另一種表示法
10
m
(1)符號 pH 。
(2)氫離子濃度轉換成 pH值的方法:
10
n
a=1 10
[
H+
]
科學
記號
n
10
10
a 10
mn
mn
10 1
0
M
pH n
n
10
n
( [ H ] 10
pH
)
M
a≠1
a 10
(3)氫離子濃度轉換成 pH值的程序:
轉換 科學記號
。
判斷類型
紀錄 pH
n
M
n 1 pH n
(逼近法估計到
1 單位內)
[H+]與[OH-]濃度與pH的關係
(4)[ H+ ]與[ OH- ]濃度與 pH 的關係:
14
[ H+ ] 愈大, [ OH- ] 愈小: [ H ] [ OH ] 10
(反比)。
在 25℃時:pH>7 鹼性; pH=7 中性; pH<7 酸性。
pH愈小 酸性愈強, [ H+ ] 愈 大 , [ OH- ] 愈 小 。
pH愈大 鹼性愈強, [ OH- ] 愈 大 , [ H+ ]愈 小 。
0
1 10 pH不見得為整數,可能為 0 或是負值。
[H+]
3
101
1
10
pH值 -1
0
3
10
4
4
[OH-] 10 15 10 14 10 11 10 10
酸
14
鹼 ] [酸性愈強
[H
OH ] 10
性
[H ]
10
5
5
10
9
10
10-7
10
8
7
8
10-7
10-6
10
9
10
10
9
14
10-5
10
10
4
10
14
10-15
14
15
0
101
101
14
中性 [ OH ]
[ OH ]
[H ]
10
pH
[ H 鹼性愈強
] 10
常見物質酸鹼值
pH 5
pH 愈小 愈酸 , [H ] 愈大 , [OH ] 愈小
-
pH 愈大 愈鹼 , [H ] 愈小 , [OH ] 愈大
-
pH [H ] , [OH ]
-
酸與鹼稀釋的pH變化
(1)酸的稀釋過程中,pH之變化:
接近中性
X 不合理
(2)鹼的稀釋過程中,pH之變化:
7
接近中性
X 不合理
溶液酸鹼性檢測
常用酸鹼試劑變色範圍
常用酸鹼試劑變色範圍:
廣用試紙變色表
pH
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10 11 12
13
14
紅 橙黃綠藍靛 紫
愈酸,愈紅
愈紫,愈鹼
廣用試紙
酚酞指示劑
石蕊試紙
在酸中顏色
黃、橙、紅色
無色
紅色
在中性時顏色
綠色
無色
不變色
在鹼中顏色
藍、靛、紫色
紅色
藍色
(媒體:1,2’00”)
酸鹼指示劑變色範圍
酸鹼指示劑變色範圍
(1)石蕊:
當 pH <5 時,呈現紅色;當 pH >8 時,呈現藍色
5~8
當 pH
時,呈現中間顏色。
(2)酚酞:
當 pH <8 時,呈現無色;當 pH >10 時,呈現紅色
當 pH
8~10 時,呈現中間顏色。
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
酸鹼性檢測儀 pH 計
天然酸鹼指示劑
天然酸鹼指示劑:在酸鹼中能呈現不同顏色,可用於檢測
(1)紫甘藍
酸
性
中
性
酸
性
中
性
(2)紅鳳菜
鹼
性
鹼
性
紫甘藍
紅鳳菜
(媒體:1,1’10”)
範例解說
[ H ] 10
1.回答下列問題:
(1)[ H+ ] =0.0000000001M pH= 10
H 10
10
H 10
0
0
0
[ OH
10 ]
-1
1
3
3 10
pH33 pH
3
。
H
M
(4)[ OH- ] =10-5 M pH=
(5)[ H+ ] =3×10-3 M pH=
10
, 酸
M
(3)[ H+ ] =10M pH=
H 10
, 鹼 m性。 n
mn
10 10 10
pH
m
10
mn
10
n
性。
10
M
(2)[ H+ ] =1M pH=
10
10
14
OH
1
10
10
[H ]
14
5
10
9
M
9
。
2~3 ,
2
pH
2 2
pH
10
酸
4
a 10
性。
3
3 10 10
2 pH 4
n
2
M n 1 pH n
範例解說
2.氫氧化鈉溶液濃度為0.05 M ,則:
[ H+ ] = 2 × 10-13 M。
pH= 12 ~ 13 。
[ OH- ] = 0.05 M。
[ Na+] = 0.05 M。
M
mol
M 莫耳濃度 mol
l
係數比 莫耳數比
V 相同
1 NaOH 1Na
0 . 05 M
[ OH
1OH
0 . 05 M
莫耳濃度比
0 . 05 M
] 0 . 05 M
[H ]
10
14
0 . 05
1 10
5 10
2 10
13
14
2
0 . 2 10
12
M
M pH 12 ~ 13
範例解說
3.硫酸溶液濃度為0.05 M ,則:
10-1 M。
[ H+ ] =
pH= 1 。
[ OH- ] = 10-13 M。
[ SO42- ] = 0.05
M
mol
M。
M 莫耳濃度 mol
l
係數比 莫耳數比
1 H 2 SO 4 2 H
0 . 05 M
1SO 4
0 . 10 M
[ OH
]
14
0 .1
2
0 . 05 M
[ H ] 0 . 10 M 10
10
莫耳濃度比
1
10
10
M pH 1
14
1
10
13
M
範例解說
4. ( B )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。
8.0
8.1
三線
交集
8.4
8 . 1 pH 8 . 4
範例解說
5. ( A ) 25℃,將1×10-8莫耳的氯化氫HCl 氣體,全部溶於1公升
的水中,且體積的變化可以忽略,則此溶液pH=?
(A)pH=6~7 (B) pH=7 (C) pH=8 (D) pH=10
M
mol
l
10
8
10
8
1
M pH 8
不合理
H 2O H
OH
HCl H
Cl
∵水的解離不可忽略:
〔H+〕=10-8+10-7= 0.1×10-7+1×10-7=1.1×10-7 M pH=6~7
6.( C )在同溫時,比較0.1M HCl與0.1M CH3COOH水溶液 的性質,
下列敘述何者錯誤?(A)前者較後者易導電(B)前者的H+濃度
較大 (C)兩者pH值相同 (D)兩者均使藍色石蕊試紙呈紅色。
弱酸(非100%解離)
HCl H
0 . 1M
Cl
0 . 1M
0 . 1M
CH 3 COOH H
0 . 1M
CH 3 COO
0 . 1M
0 . 1M
課程結束
Jim with you
Slide 23
課程名稱:酸鹼的濃度
編授教師:
中興國中 楊秉鈞
莫耳濃度
體積莫耳濃度
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
莫耳
公升
單位:
;符號: M
。(可以 [ ] 符號表示)
(3)公式:
M
分率
溶質莫耳數
部分
溶液公升數
全部
mol
M
mol
l
l
(4)實例討論:
莫耳濃度
1 M HCl
2 M HCl
意義
表示法
每公升溶液
HCl 1 M
每公升溶液
HCl 2 M
1 莫耳 HCl
2 莫耳 HCl
公式整理
公式整理:
原子
個數
( 6 10
看化學式
分子
個數
個
( 6 10
23
23
分子量
)
分子
莫耳數
)
個
n
求莫耳數有三個途徑
分子重(g)
分子量
公克
mol
mol
l
l
g
莫耳濃度
M
M
mol
l
M l mol
l
mol
M
範例解說
濃度均勻
NaCl 58 . 5
1.將250ml、1M的氯化鈉水溶液,倒掉 50ml,則:
剩餘溶液的濃度? 1 M。 (Na=23;Cl= 35.5)
他所倒掉的氯化鈉水溶液中含有 2.925 公克氯化鈉。
M
mol
l
1
n
n 0 . 05 mol 0 . 05 58 . 5 2 . 925 g
0 . 05
8 克。
2.欲配製濃度0.2M的氫氧化鈉水溶液1公升,需稱取氫氧化鈉
(如下)
並描述其配製方法。
(NaOH=40)
M
mol
l
0 .2
n
n 0 . 2 mol 0 . 2 40 8 g
1
秤 NaOH 8 g,先以部分水溶解,再加水至溶液總體積為 1公升。
1 公升刻度線
1 公升刻度線
(非加水1公升)
範例解說
3. ( C )在1 mL的0.1 M 糖水中,有多少個糖分子?
(A) 1.2×1024 (B) 6×1013 (C) 6×1019 (D) 3×1018
M
mol
0 .1
l
n
1 10
3
n 10
4
mol 10
4
6 10
23
6 10 個
19
4.重量百分濃度10%的氫氧化鈉水溶液200g,當溶液體積為500mL時,
其莫耳濃度為何? 1 M。
NaOH
40
200 0 . 1
M
mol
40
0 .5
M
l
0 .5
1M
0 .5
5. ( B )如果將原本12M的濃鹽酸1公升加水稀釋成3公升,則稀釋後的
鹽酸溶液濃度為多少M? (A)6 (B)4 (C)3 (D)2 M。
M
mol
l
M
12 1
3
4M
範例解說
mol M l
6. ( C ) 0.5M的鹽酸80mL與3M的鹽酸20mL均勻混合,試求混合
後的濃度為多少M?(A)1.75M
(B)0.6M (C)1M (D)2M。
分子分母同時有毫升欲換算公升時,可以毫升直接運算
M
mol
0 . 5 80 3 20
80 20
l
100
1M
100
7. ( C )有濃度為3 M的氫氧化鈉溶液10 mL,需加多少mL的水,才可
將其濃度稀釋為1 M?(A) 18 (B) 19 (C) 20 (D) 21。
M
mol
1
l
3 10
10 V
V 20 ml
(假設體積可加成)
8.有一瓶4M的氫氧化鈉溶液10ml,溶液重量為16克,則此溶液所含溶質
的重量百分濃度為? 10 %。(Na=23)
NaOH 40
%
( 4 0 . 01 ) 40
16
100
1 .6
16
100 10 %
範例解說
9. ( C )將濃度2M硫酸一瓶倒去1/3瓶,再用水加滿,又再倒去2/5瓶,
然後再用水加滿,則此溶液最後濃度為何?
(A)0.6M (B)0.27M (C)0.8M (D)0.4M。
設原體積 l 公升
M
mol
原溶質莫耳數
( 2l )
2
3
M
l
l
2l
3
5 4 0 .8 M
5
10. ( D )濃硫酸,密度約為1.85公克/立方公分。(H2SO4=98)
且其重量百分濃度為98%,請問其莫耳濃度約為多少M?
(A) 12.0 (B) 17.5 (C) 15.8 (D) 18.5 M。
假設硫酸溶液有
1 公升
1000 1 . 85
98
100
M
mol
l
M
98
1
18 . 5 M
範例解說
11. ( D )小明取大小略同的等量碳酸鈣固體各加入如表的三支試
管中,均勻混合後,三支試管產生氣體的速率為何?
(A)甲=乙=丙
(B)丙>乙>甲
(C)甲>乙>丙
(D)乙>丙>甲。
試管
試管內的水溶液
甲
水 10m L + 0.1M 鹽 酸 10m L
丙
水 19m L + 2 .0 M 鹽 酸 1m L
HCl H
Cl
1 : 1
乙
水 15m L + 0.8M 鹽 酸 5m L
分子分母同時有毫升欲換算公升時,可以毫升直接運算
CaCO
3
CaCO
M甲
M丙
2 HCl CaCl
3
mol
2H
Ca
0 . 1 10
l
10 10
mol
2 1
l
19 1
2
1
20
H 2 O CO 2
H 2 O CO 2
M
20
2
2
M
[ HCl ] [ H ]
M乙
[ H+ ] 愈大,速率愈快
mol
l
0 .8 5
15 5
乙>丙>甲
4
20
M
水溶液的酸鹼性
室溫下純水的解離 1000 1 55 .56 mol
純水的解離:
18
(1)純水為非電解質,但仍有極少量解離為 氫 離子與 氫氧根 離子
(2)解離個數討論:(室溫 25℃)
1 公升的純水所含有的水莫耳數: 55.56 。其中只有 10-7 莫耳
的水會解離。
H
O
H
OH
解離方程式:
。當 10-7 莫耳水解離,
2
解離出的氫離子有 10-7 莫耳;氫氧根離子有 10-7 莫耳。
H 2O H
1
10
7
H
1
OH
X
10
7
1
1
10
X Y 10
7
mol
Y
7
M
OH
10
7
10
7
M
1
(3)25℃下,純水中的氫離子濃度與氫氧根離子濃度關係:
[ H+ ] = [ OH- ] = 10-7 M 。
水溶液的離子積
水溶液的離子積:
(1)在 25 ℃的任何水溶液中,氫離子濃度與氫氧根濃度乘積為定值。
此定值等於 10-14 M2 。
14
[ H ] [ OH ] 10
(2)任何水溶液中,氫離子濃度與氫氧根濃度有 反比
[H+]
[H ]
關係。
10
14
[ OH
]
倒拋物線
[OH-]
[ OH
]
10
14
[H ]
(3)討論:
在純水中加中性物質,氫離子與氫氧根離子濃度 不變 。
在純水中加酸性物質,氫離子濃度 增加 、氫氧根離子濃度 減少 。
在純水中加鹼性物質,氫離子濃度 減少、氫氧根離子濃度 增加 。
酸鹼定義
酸鹼定義:以氫離子濃度與氫氧根離子濃度的 相對大小 來決定
7
-
[
H
]
10
M
[
OH
] 。
>
(1)酸性:水溶液中的 [
[ OH ]
7
(2)中性:水溶液中的 [ H+] = [ OH-] [ H ] 10 M [ OH ] 。
(3)鹼性:水溶液中的 [ H+] < [ OH-] [ H ] 10 7 M [ OH ] 。
H +]
中性水溶液
鹼性水溶液
[ H ] 10
7
M [ OH
]
[H+]
[OH-]
[ H ] [ OH ] 10
[ H ] 10
7
M [ OH
[H+]
14
酸性水溶液
]
[OH-]
X
2
10
14
[ H ] 10
7
M [ OH
]
[OH-]
[H+]
X
10
14
10
7
酸鹼值 pH value
酸鹼值 pH
10
m
酸鹼值:氫離子濃度的另一種表示法
10
m
(1)符號 pH 。
(2)氫離子濃度轉換成 pH值的方法:
10
n
a=1 10
[
H+
]
科學
記號
n
10
10
a 10
mn
mn
10 1
0
M
pH n
n
10
n
( [ H ] 10
pH
)
M
a≠1
a 10
(3)氫離子濃度轉換成 pH值的程序:
轉換 科學記號
。
判斷類型
紀錄 pH
n
M
n 1 pH n
(逼近法估計到
1 單位內)
[H+]與[OH-]濃度與pH的關係
(4)[ H+ ]與[ OH- ]濃度與 pH 的關係:
14
[ H+ ] 愈大, [ OH- ] 愈小: [ H ] [ OH ] 10
(反比)。
在 25℃時:pH>7 鹼性; pH=7 中性; pH<7 酸性。
pH愈小 酸性愈強, [ H+ ] 愈 大 , [ OH- ] 愈 小 。
pH愈大 鹼性愈強, [ OH- ] 愈 大 , [ H+ ]愈 小 。
0
1 10 pH不見得為整數,可能為 0 或是負值。
[H+]
3
101
1
10
pH值 -1
0
3
10
4
4
[OH-] 10 15 10 14 10 11 10 10
酸
14
鹼 ] [酸性愈強
[H
OH ] 10
性
[H ]
10
5
5
10
9
10
10-7
10
8
7
8
10-7
10-6
10
9
10
10
9
14
10-5
10
10
4
10
14
10-15
14
15
0
101
101
14
中性 [ OH ]
[ OH ]
[H ]
10
pH
[ H 鹼性愈強
] 10
常見物質酸鹼值
pH 5
pH 愈小 愈酸 , [H ] 愈大 , [OH ] 愈小
-
pH 愈大 愈鹼 , [H ] 愈小 , [OH ] 愈大
-
pH [H ] , [OH ]
-
酸與鹼稀釋的pH變化
(1)酸的稀釋過程中,pH之變化:
接近中性
X 不合理
(2)鹼的稀釋過程中,pH之變化:
7
接近中性
X 不合理
溶液酸鹼性檢測
常用酸鹼試劑變色範圍
常用酸鹼試劑變色範圍:
廣用試紙變色表
pH
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10 11 12
13
14
紅 橙黃綠藍靛 紫
愈酸,愈紅
愈紫,愈鹼
廣用試紙
酚酞指示劑
石蕊試紙
在酸中顏色
黃、橙、紅色
無色
紅色
在中性時顏色
綠色
無色
不變色
在鹼中顏色
藍、靛、紫色
紅色
藍色
(媒體:1,2’00”)
酸鹼指示劑變色範圍
酸鹼指示劑變色範圍
(1)石蕊:
當 pH <5 時,呈現紅色;當 pH >8 時,呈現藍色
5~8
當 pH
時,呈現中間顏色。
(2)酚酞:
當 pH <8 時,呈現無色;當 pH >10 時,呈現紅色
當 pH
8~10 時,呈現中間顏色。
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
酸鹼性檢測儀 pH 計
天然酸鹼指示劑
天然酸鹼指示劑:在酸鹼中能呈現不同顏色,可用於檢測
(1)紫甘藍
酸
性
中
性
酸
性
中
性
(2)紅鳳菜
鹼
性
鹼
性
紫甘藍
紅鳳菜
(媒體:1,1’10”)
範例解說
[ H ] 10
1.回答下列問題:
(1)[ H+ ] =0.0000000001M pH= 10
H 10
10
H 10
0
0
0
[ OH
10 ]
-1
1
3
3 10
pH33 pH
3
。
H
M
(4)[ OH- ] =10-5 M pH=
(5)[ H+ ] =3×10-3 M pH=
10
, 酸
M
(3)[ H+ ] =10M pH=
H 10
, 鹼 m性。 n
mn
10 10 10
pH
m
10
mn
10
n
性。
10
M
(2)[ H+ ] =1M pH=
10
10
14
OH
1
10
10
[H ]
14
5
10
9
M
9
。
2~3 ,
2
pH
2 2
pH
10
酸
4
a 10
性。
3
3 10 10
2 pH 4
n
2
M n 1 pH n
範例解說
2.氫氧化鈉溶液濃度為0.05 M ,則:
[ H+ ] = 2 × 10-13 M。
pH= 12 ~ 13 。
[ OH- ] = 0.05 M。
[ Na+] = 0.05 M。
M
mol
M 莫耳濃度 mol
l
係數比 莫耳數比
V 相同
1 NaOH 1Na
0 . 05 M
[ OH
1OH
0 . 05 M
莫耳濃度比
0 . 05 M
] 0 . 05 M
[H ]
10
14
0 . 05
1 10
5 10
2 10
13
14
2
0 . 2 10
12
M
M pH 12 ~ 13
範例解說
3.硫酸溶液濃度為0.05 M ,則:
10-1 M。
[ H+ ] =
pH= 1 。
[ OH- ] = 10-13 M。
[ SO42- ] = 0.05
M
mol
M。
M 莫耳濃度 mol
l
係數比 莫耳數比
1 H 2 SO 4 2 H
0 . 05 M
1SO 4
0 . 10 M
[ OH
]
14
0 .1
2
0 . 05 M
[ H ] 0 . 10 M 10
10
莫耳濃度比
1
10
10
M pH 1
14
1
10
13
M
範例解說
4. ( B )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。
8.0
8.1
三線
交集
8.4
8 . 1 pH 8 . 4
範例解說
5. ( A ) 25℃,將1×10-8莫耳的氯化氫HCl 氣體,全部溶於1公升
的水中,且體積的變化可以忽略,則此溶液pH=?
(A)pH=6~7 (B) pH=7 (C) pH=8 (D) pH=10
M
mol
l
10
8
10
8
1
M pH 8
不合理
H 2O H
OH
HCl H
Cl
∵水的解離不可忽略:
〔H+〕=10-8+10-7= 0.1×10-7+1×10-7=1.1×10-7 M pH=6~7
6.( C )在同溫時,比較0.1M HCl與0.1M CH3COOH水溶液 的性質,
下列敘述何者錯誤?(A)前者較後者易導電(B)前者的H+濃度
較大 (C)兩者pH值相同 (D)兩者均使藍色石蕊試紙呈紅色。
弱酸(非100%解離)
HCl H
0 . 1M
Cl
0 . 1M
0 . 1M
CH 3 COOH H
0 . 1M
CH 3 COO
0 . 1M
0 . 1M
課程結束
Jim with you
Slide 24
課程名稱:酸鹼的濃度
編授教師:
中興國中 楊秉鈞
莫耳濃度
體積莫耳濃度
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
莫耳
公升
單位:
;符號: M
。(可以 [ ] 符號表示)
(3)公式:
M
分率
溶質莫耳數
部分
溶液公升數
全部
mol
M
mol
l
l
(4)實例討論:
莫耳濃度
1 M HCl
2 M HCl
意義
表示法
每公升溶液
HCl 1 M
每公升溶液
HCl 2 M
1 莫耳 HCl
2 莫耳 HCl
公式整理
公式整理:
原子
個數
( 6 10
看化學式
分子
個數
個
( 6 10
23
23
分子量
)
分子
莫耳數
)
個
n
求莫耳數有三個途徑
分子重(g)
分子量
公克
mol
mol
l
l
g
莫耳濃度
M
M
mol
l
M l mol
l
mol
M
範例解說
濃度均勻
NaCl 58 . 5
1.將250ml、1M的氯化鈉水溶液,倒掉 50ml,則:
剩餘溶液的濃度? 1 M。 (Na=23;Cl= 35.5)
他所倒掉的氯化鈉水溶液中含有 2.925 公克氯化鈉。
M
mol
l
1
n
n 0 . 05 mol 0 . 05 58 . 5 2 . 925 g
0 . 05
8 克。
2.欲配製濃度0.2M的氫氧化鈉水溶液1公升,需稱取氫氧化鈉
(如下)
並描述其配製方法。
(NaOH=40)
M
mol
l
0 .2
n
n 0 . 2 mol 0 . 2 40 8 g
1
秤 NaOH 8 g,先以部分水溶解,再加水至溶液總體積為 1公升。
1 公升刻度線
1 公升刻度線
(非加水1公升)
範例解說
3. ( C )在1 mL的0.1 M 糖水中,有多少個糖分子?
(A) 1.2×1024 (B) 6×1013 (C) 6×1019 (D) 3×1018
M
mol
0 .1
l
n
1 10
3
n 10
4
mol 10
4
6 10
23
6 10 個
19
4.重量百分濃度10%的氫氧化鈉水溶液200g,當溶液體積為500mL時,
其莫耳濃度為何? 1 M。
NaOH
40
200 0 . 1
M
mol
40
0 .5
M
l
0 .5
1M
0 .5
5. ( B )如果將原本12M的濃鹽酸1公升加水稀釋成3公升,則稀釋後的
鹽酸溶液濃度為多少M? (A)6 (B)4 (C)3 (D)2 M。
M
mol
l
M
12 1
3
4M
範例解說
mol M l
6. ( C ) 0.5M的鹽酸80mL與3M的鹽酸20mL均勻混合,試求混合
後的濃度為多少M?(A)1.75M
(B)0.6M (C)1M (D)2M。
分子分母同時有毫升欲換算公升時,可以毫升直接運算
M
mol
0 . 5 80 3 20
80 20
l
100
1M
100
7. ( C )有濃度為3 M的氫氧化鈉溶液10 mL,需加多少mL的水,才可
將其濃度稀釋為1 M?(A) 18 (B) 19 (C) 20 (D) 21。
M
mol
1
l
3 10
10 V
V 20 ml
(假設體積可加成)
8.有一瓶4M的氫氧化鈉溶液10ml,溶液重量為16克,則此溶液所含溶質
的重量百分濃度為? 10 %。(Na=23)
NaOH 40
%
( 4 0 . 01 ) 40
16
100
1 .6
16
100 10 %
範例解說
9. ( C )將濃度2M硫酸一瓶倒去1/3瓶,再用水加滿,又再倒去2/5瓶,
然後再用水加滿,則此溶液最後濃度為何?
(A)0.6M (B)0.27M (C)0.8M (D)0.4M。
設原體積 l 公升
M
mol
原溶質莫耳數
( 2l )
2
3
M
l
l
2l
3
5 4 0 .8 M
5
10. ( D )濃硫酸,密度約為1.85公克/立方公分。(H2SO4=98)
且其重量百分濃度為98%,請問其莫耳濃度約為多少M?
(A) 12.0 (B) 17.5 (C) 15.8 (D) 18.5 M。
假設硫酸溶液有
1 公升
1000 1 . 85
98
100
M
mol
l
M
98
1
18 . 5 M
範例解說
11. ( D )小明取大小略同的等量碳酸鈣固體各加入如表的三支試
管中,均勻混合後,三支試管產生氣體的速率為何?
(A)甲=乙=丙
(B)丙>乙>甲
(C)甲>乙>丙
(D)乙>丙>甲。
試管
試管內的水溶液
甲
水 10m L + 0.1M 鹽 酸 10m L
丙
水 19m L + 2 .0 M 鹽 酸 1m L
HCl H
Cl
1 : 1
乙
水 15m L + 0.8M 鹽 酸 5m L
分子分母同時有毫升欲換算公升時,可以毫升直接運算
CaCO
3
CaCO
M甲
M丙
2 HCl CaCl
3
mol
2H
Ca
0 . 1 10
l
10 10
mol
2 1
l
19 1
2
1
20
H 2 O CO 2
H 2 O CO 2
M
20
2
2
M
[ HCl ] [ H ]
M乙
[ H+ ] 愈大,速率愈快
mol
l
0 .8 5
15 5
乙>丙>甲
4
20
M
水溶液的酸鹼性
室溫下純水的解離 1000 1 55 .56 mol
純水的解離:
18
(1)純水為非電解質,但仍有極少量解離為 氫 離子與 氫氧根 離子
(2)解離個數討論:(室溫 25℃)
1 公升的純水所含有的水莫耳數: 55.56 。其中只有 10-7 莫耳
的水會解離。
H
O
H
OH
解離方程式:
。當 10-7 莫耳水解離,
2
解離出的氫離子有 10-7 莫耳;氫氧根離子有 10-7 莫耳。
H 2O H
1
10
7
H
1
OH
X
10
7
1
1
10
X Y 10
7
mol
Y
7
M
OH
10
7
10
7
M
1
(3)25℃下,純水中的氫離子濃度與氫氧根離子濃度關係:
[ H+ ] = [ OH- ] = 10-7 M 。
水溶液的離子積
水溶液的離子積:
(1)在 25 ℃的任何水溶液中,氫離子濃度與氫氧根濃度乘積為定值。
此定值等於 10-14 M2 。
14
[ H ] [ OH ] 10
(2)任何水溶液中,氫離子濃度與氫氧根濃度有 反比
[H+]
[H ]
關係。
10
14
[ OH
]
倒拋物線
[OH-]
[ OH
]
10
14
[H ]
(3)討論:
在純水中加中性物質,氫離子與氫氧根離子濃度 不變 。
在純水中加酸性物質,氫離子濃度 增加 、氫氧根離子濃度 減少 。
在純水中加鹼性物質,氫離子濃度 減少、氫氧根離子濃度 增加 。
酸鹼定義
酸鹼定義:以氫離子濃度與氫氧根離子濃度的 相對大小 來決定
7
-
[
H
]
10
M
[
OH
] 。
>
(1)酸性:水溶液中的 [
[ OH ]
7
(2)中性:水溶液中的 [ H+] = [ OH-] [ H ] 10 M [ OH ] 。
(3)鹼性:水溶液中的 [ H+] < [ OH-] [ H ] 10 7 M [ OH ] 。
H +]
中性水溶液
鹼性水溶液
[ H ] 10
7
M [ OH
]
[H+]
[OH-]
[ H ] [ OH ] 10
[ H ] 10
7
M [ OH
[H+]
14
酸性水溶液
]
[OH-]
X
2
10
14
[ H ] 10
7
M [ OH
]
[OH-]
[H+]
X
10
14
10
7
酸鹼值 pH value
酸鹼值 pH
10
m
酸鹼值:氫離子濃度的另一種表示法
10
m
(1)符號 pH 。
(2)氫離子濃度轉換成 pH值的方法:
10
n
a=1 10
[
H+
]
科學
記號
n
10
10
a 10
mn
mn
10 1
0
M
pH n
n
10
n
( [ H ] 10
pH
)
M
a≠1
a 10
(3)氫離子濃度轉換成 pH值的程序:
轉換 科學記號
。
判斷類型
紀錄 pH
n
M
n 1 pH n
(逼近法估計到
1 單位內)
[H+]與[OH-]濃度與pH的關係
(4)[ H+ ]與[ OH- ]濃度與 pH 的關係:
14
[ H+ ] 愈大, [ OH- ] 愈小: [ H ] [ OH ] 10
(反比)。
在 25℃時:pH>7 鹼性; pH=7 中性; pH<7 酸性。
pH愈小 酸性愈強, [ H+ ] 愈 大 , [ OH- ] 愈 小 。
pH愈大 鹼性愈強, [ OH- ] 愈 大 , [ H+ ]愈 小 。
0
1 10 pH不見得為整數,可能為 0 或是負值。
[H+]
3
101
1
10
pH值 -1
0
3
10
4
4
[OH-] 10 15 10 14 10 11 10 10
酸
14
鹼 ] [酸性愈強
[H
OH ] 10
性
[H ]
10
5
5
10
9
10
10-7
10
8
7
8
10-7
10-6
10
9
10
10
9
14
10-5
10
10
4
10
14
10-15
14
15
0
101
101
14
中性 [ OH ]
[ OH ]
[H ]
10
pH
[ H 鹼性愈強
] 10
常見物質酸鹼值
pH 5
pH 愈小 愈酸 , [H ] 愈大 , [OH ] 愈小
-
pH 愈大 愈鹼 , [H ] 愈小 , [OH ] 愈大
-
pH [H ] , [OH ]
-
酸與鹼稀釋的pH變化
(1)酸的稀釋過程中,pH之變化:
接近中性
X 不合理
(2)鹼的稀釋過程中,pH之變化:
7
接近中性
X 不合理
溶液酸鹼性檢測
常用酸鹼試劑變色範圍
常用酸鹼試劑變色範圍:
廣用試紙變色表
pH
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10 11 12
13
14
紅 橙黃綠藍靛 紫
愈酸,愈紅
愈紫,愈鹼
廣用試紙
酚酞指示劑
石蕊試紙
在酸中顏色
黃、橙、紅色
無色
紅色
在中性時顏色
綠色
無色
不變色
在鹼中顏色
藍、靛、紫色
紅色
藍色
(媒體:1,2’00”)
酸鹼指示劑變色範圍
酸鹼指示劑變色範圍
(1)石蕊:
當 pH <5 時,呈現紅色;當 pH >8 時,呈現藍色
5~8
當 pH
時,呈現中間顏色。
(2)酚酞:
當 pH <8 時,呈現無色;當 pH >10 時,呈現紅色
當 pH
8~10 時,呈現中間顏色。
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
酸鹼性檢測儀 pH 計
天然酸鹼指示劑
天然酸鹼指示劑:在酸鹼中能呈現不同顏色,可用於檢測
(1)紫甘藍
酸
性
中
性
酸
性
中
性
(2)紅鳳菜
鹼
性
鹼
性
紫甘藍
紅鳳菜
(媒體:1,1’10”)
範例解說
[ H ] 10
1.回答下列問題:
(1)[ H+ ] =0.0000000001M pH= 10
H 10
10
H 10
0
0
0
[ OH
10 ]
-1
1
3
3 10
pH33 pH
3
。
H
M
(4)[ OH- ] =10-5 M pH=
(5)[ H+ ] =3×10-3 M pH=
10
, 酸
M
(3)[ H+ ] =10M pH=
H 10
, 鹼 m性。 n
mn
10 10 10
pH
m
10
mn
10
n
性。
10
M
(2)[ H+ ] =1M pH=
10
10
14
OH
1
10
10
[H ]
14
5
10
9
M
9
。
2~3 ,
2
pH
2 2
pH
10
酸
4
a 10
性。
3
3 10 10
2 pH 4
n
2
M n 1 pH n
範例解說
2.氫氧化鈉溶液濃度為0.05 M ,則:
[ H+ ] = 2 × 10-13 M。
pH= 12 ~ 13 。
[ OH- ] = 0.05 M。
[ Na+] = 0.05 M。
M
mol
M 莫耳濃度 mol
l
係數比 莫耳數比
V 相同
1 NaOH 1Na
0 . 05 M
[ OH
1OH
0 . 05 M
莫耳濃度比
0 . 05 M
] 0 . 05 M
[H ]
10
14
0 . 05
1 10
5 10
2 10
13
14
2
0 . 2 10
12
M
M pH 12 ~ 13
範例解說
3.硫酸溶液濃度為0.05 M ,則:
10-1 M。
[ H+ ] =
pH= 1 。
[ OH- ] = 10-13 M。
[ SO42- ] = 0.05
M
mol
M。
M 莫耳濃度 mol
l
係數比 莫耳數比
1 H 2 SO 4 2 H
0 . 05 M
1SO 4
0 . 10 M
[ OH
]
14
0 .1
2
0 . 05 M
[ H ] 0 . 10 M 10
10
莫耳濃度比
1
10
10
M pH 1
14
1
10
13
M
範例解說
4. ( B )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。
8.0
8.1
三線
交集
8.4
8 . 1 pH 8 . 4
範例解說
5. ( A ) 25℃,將1×10-8莫耳的氯化氫HCl 氣體,全部溶於1公升
的水中,且體積的變化可以忽略,則此溶液pH=?
(A)pH=6~7 (B) pH=7 (C) pH=8 (D) pH=10
M
mol
l
10
8
10
8
1
M pH 8
不合理
H 2O H
OH
HCl H
Cl
∵水的解離不可忽略:
〔H+〕=10-8+10-7= 0.1×10-7+1×10-7=1.1×10-7 M pH=6~7
6.( C )在同溫時,比較0.1M HCl與0.1M CH3COOH水溶液 的性質,
下列敘述何者錯誤?(A)前者較後者易導電(B)前者的H+濃度
較大 (C)兩者pH值相同 (D)兩者均使藍色石蕊試紙呈紅色。
弱酸(非100%解離)
HCl H
0 . 1M
Cl
0 . 1M
0 . 1M
CH 3 COOH H
0 . 1M
CH 3 COO
0 . 1M
0 . 1M
課程結束
Jim with you
Slide 25
課程名稱:酸鹼的濃度
編授教師:
中興國中 楊秉鈞
莫耳濃度
體積莫耳濃度
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
莫耳
公升
單位:
;符號: M
。(可以 [ ] 符號表示)
(3)公式:
M
分率
溶質莫耳數
部分
溶液公升數
全部
mol
M
mol
l
l
(4)實例討論:
莫耳濃度
1 M HCl
2 M HCl
意義
表示法
每公升溶液
HCl 1 M
每公升溶液
HCl 2 M
1 莫耳 HCl
2 莫耳 HCl
公式整理
公式整理:
原子
個數
( 6 10
看化學式
分子
個數
個
( 6 10
23
23
分子量
)
分子
莫耳數
)
個
n
求莫耳數有三個途徑
分子重(g)
分子量
公克
mol
mol
l
l
g
莫耳濃度
M
M
mol
l
M l mol
l
mol
M
範例解說
濃度均勻
NaCl 58 . 5
1.將250ml、1M的氯化鈉水溶液,倒掉 50ml,則:
剩餘溶液的濃度? 1 M。 (Na=23;Cl= 35.5)
他所倒掉的氯化鈉水溶液中含有 2.925 公克氯化鈉。
M
mol
l
1
n
n 0 . 05 mol 0 . 05 58 . 5 2 . 925 g
0 . 05
8 克。
2.欲配製濃度0.2M的氫氧化鈉水溶液1公升,需稱取氫氧化鈉
(如下)
並描述其配製方法。
(NaOH=40)
M
mol
l
0 .2
n
n 0 . 2 mol 0 . 2 40 8 g
1
秤 NaOH 8 g,先以部分水溶解,再加水至溶液總體積為 1公升。
1 公升刻度線
1 公升刻度線
(非加水1公升)
範例解說
3. ( C )在1 mL的0.1 M 糖水中,有多少個糖分子?
(A) 1.2×1024 (B) 6×1013 (C) 6×1019 (D) 3×1018
M
mol
0 .1
l
n
1 10
3
n 10
4
mol 10
4
6 10
23
6 10 個
19
4.重量百分濃度10%的氫氧化鈉水溶液200g,當溶液體積為500mL時,
其莫耳濃度為何? 1 M。
NaOH
40
200 0 . 1
M
mol
40
0 .5
M
l
0 .5
1M
0 .5
5. ( B )如果將原本12M的濃鹽酸1公升加水稀釋成3公升,則稀釋後的
鹽酸溶液濃度為多少M? (A)6 (B)4 (C)3 (D)2 M。
M
mol
l
M
12 1
3
4M
範例解說
mol M l
6. ( C ) 0.5M的鹽酸80mL與3M的鹽酸20mL均勻混合,試求混合
後的濃度為多少M?(A)1.75M
(B)0.6M (C)1M (D)2M。
分子分母同時有毫升欲換算公升時,可以毫升直接運算
M
mol
0 . 5 80 3 20
80 20
l
100
1M
100
7. ( C )有濃度為3 M的氫氧化鈉溶液10 mL,需加多少mL的水,才可
將其濃度稀釋為1 M?(A) 18 (B) 19 (C) 20 (D) 21。
M
mol
1
l
3 10
10 V
V 20 ml
(假設體積可加成)
8.有一瓶4M的氫氧化鈉溶液10ml,溶液重量為16克,則此溶液所含溶質
的重量百分濃度為? 10 %。(Na=23)
NaOH 40
%
( 4 0 . 01 ) 40
16
100
1 .6
16
100 10 %
範例解說
9. ( C )將濃度2M硫酸一瓶倒去1/3瓶,再用水加滿,又再倒去2/5瓶,
然後再用水加滿,則此溶液最後濃度為何?
(A)0.6M (B)0.27M (C)0.8M (D)0.4M。
設原體積 l 公升
M
mol
原溶質莫耳數
( 2l )
2
3
M
l
l
2l
3
5 4 0 .8 M
5
10. ( D )濃硫酸,密度約為1.85公克/立方公分。(H2SO4=98)
且其重量百分濃度為98%,請問其莫耳濃度約為多少M?
(A) 12.0 (B) 17.5 (C) 15.8 (D) 18.5 M。
假設硫酸溶液有
1 公升
1000 1 . 85
98
100
M
mol
l
M
98
1
18 . 5 M
範例解說
11. ( D )小明取大小略同的等量碳酸鈣固體各加入如表的三支試
管中,均勻混合後,三支試管產生氣體的速率為何?
(A)甲=乙=丙
(B)丙>乙>甲
(C)甲>乙>丙
(D)乙>丙>甲。
試管
試管內的水溶液
甲
水 10m L + 0.1M 鹽 酸 10m L
丙
水 19m L + 2 .0 M 鹽 酸 1m L
HCl H
Cl
1 : 1
乙
水 15m L + 0.8M 鹽 酸 5m L
分子分母同時有毫升欲換算公升時,可以毫升直接運算
CaCO
3
CaCO
M甲
M丙
2 HCl CaCl
3
mol
2H
Ca
0 . 1 10
l
10 10
mol
2 1
l
19 1
2
1
20
H 2 O CO 2
H 2 O CO 2
M
20
2
2
M
[ HCl ] [ H ]
M乙
[ H+ ] 愈大,速率愈快
mol
l
0 .8 5
15 5
乙>丙>甲
4
20
M
水溶液的酸鹼性
室溫下純水的解離 1000 1 55 .56 mol
純水的解離:
18
(1)純水為非電解質,但仍有極少量解離為 氫 離子與 氫氧根 離子
(2)解離個數討論:(室溫 25℃)
1 公升的純水所含有的水莫耳數: 55.56 。其中只有 10-7 莫耳
的水會解離。
H
O
H
OH
解離方程式:
。當 10-7 莫耳水解離,
2
解離出的氫離子有 10-7 莫耳;氫氧根離子有 10-7 莫耳。
H 2O H
1
10
7
H
1
OH
X
10
7
1
1
10
X Y 10
7
mol
Y
7
M
OH
10
7
10
7
M
1
(3)25℃下,純水中的氫離子濃度與氫氧根離子濃度關係:
[ H+ ] = [ OH- ] = 10-7 M 。
水溶液的離子積
水溶液的離子積:
(1)在 25 ℃的任何水溶液中,氫離子濃度與氫氧根濃度乘積為定值。
此定值等於 10-14 M2 。
14
[ H ] [ OH ] 10
(2)任何水溶液中,氫離子濃度與氫氧根濃度有 反比
[H+]
[H ]
關係。
10
14
[ OH
]
倒拋物線
[OH-]
[ OH
]
10
14
[H ]
(3)討論:
在純水中加中性物質,氫離子與氫氧根離子濃度 不變 。
在純水中加酸性物質,氫離子濃度 增加 、氫氧根離子濃度 減少 。
在純水中加鹼性物質,氫離子濃度 減少、氫氧根離子濃度 增加 。
酸鹼定義
酸鹼定義:以氫離子濃度與氫氧根離子濃度的 相對大小 來決定
7
-
[
H
]
10
M
[
OH
] 。
>
(1)酸性:水溶液中的 [
[ OH ]
7
(2)中性:水溶液中的 [ H+] = [ OH-] [ H ] 10 M [ OH ] 。
(3)鹼性:水溶液中的 [ H+] < [ OH-] [ H ] 10 7 M [ OH ] 。
H +]
中性水溶液
鹼性水溶液
[ H ] 10
7
M [ OH
]
[H+]
[OH-]
[ H ] [ OH ] 10
[ H ] 10
7
M [ OH
[H+]
14
酸性水溶液
]
[OH-]
X
2
10
14
[ H ] 10
7
M [ OH
]
[OH-]
[H+]
X
10
14
10
7
酸鹼值 pH value
酸鹼值 pH
10
m
酸鹼值:氫離子濃度的另一種表示法
10
m
(1)符號 pH 。
(2)氫離子濃度轉換成 pH值的方法:
10
n
a=1 10
[
H+
]
科學
記號
n
10
10
a 10
mn
mn
10 1
0
M
pH n
n
10
n
( [ H ] 10
pH
)
M
a≠1
a 10
(3)氫離子濃度轉換成 pH值的程序:
轉換 科學記號
。
判斷類型
紀錄 pH
n
M
n 1 pH n
(逼近法估計到
1 單位內)
[H+]與[OH-]濃度與pH的關係
(4)[ H+ ]與[ OH- ]濃度與 pH 的關係:
14
[ H+ ] 愈大, [ OH- ] 愈小: [ H ] [ OH ] 10
(反比)。
在 25℃時:pH>7 鹼性; pH=7 中性; pH<7 酸性。
pH愈小 酸性愈強, [ H+ ] 愈 大 , [ OH- ] 愈 小 。
pH愈大 鹼性愈強, [ OH- ] 愈 大 , [ H+ ]愈 小 。
0
1 10 pH不見得為整數,可能為 0 或是負值。
[H+]
3
101
1
10
pH值 -1
0
3
10
4
4
[OH-] 10 15 10 14 10 11 10 10
酸
14
鹼 ] [酸性愈強
[H
OH ] 10
性
[H ]
10
5
5
10
9
10
10-7
10
8
7
8
10-7
10-6
10
9
10
10
9
14
10-5
10
10
4
10
14
10-15
14
15
0
101
101
14
中性 [ OH ]
[ OH ]
[H ]
10
pH
[ H 鹼性愈強
] 10
常見物質酸鹼值
pH 5
pH 愈小 愈酸 , [H ] 愈大 , [OH ] 愈小
-
pH 愈大 愈鹼 , [H ] 愈小 , [OH ] 愈大
-
pH [H ] , [OH ]
-
酸與鹼稀釋的pH變化
(1)酸的稀釋過程中,pH之變化:
接近中性
X 不合理
(2)鹼的稀釋過程中,pH之變化:
7
接近中性
X 不合理
溶液酸鹼性檢測
常用酸鹼試劑變色範圍
常用酸鹼試劑變色範圍:
廣用試紙變色表
pH
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10 11 12
13
14
紅 橙黃綠藍靛 紫
愈酸,愈紅
愈紫,愈鹼
廣用試紙
酚酞指示劑
石蕊試紙
在酸中顏色
黃、橙、紅色
無色
紅色
在中性時顏色
綠色
無色
不變色
在鹼中顏色
藍、靛、紫色
紅色
藍色
(媒體:1,2’00”)
酸鹼指示劑變色範圍
酸鹼指示劑變色範圍
(1)石蕊:
當 pH <5 時,呈現紅色;當 pH >8 時,呈現藍色
5~8
當 pH
時,呈現中間顏色。
(2)酚酞:
當 pH <8 時,呈現無色;當 pH >10 時,呈現紅色
當 pH
8~10 時,呈現中間顏色。
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
酸鹼性檢測儀 pH 計
天然酸鹼指示劑
天然酸鹼指示劑:在酸鹼中能呈現不同顏色,可用於檢測
(1)紫甘藍
酸
性
中
性
酸
性
中
性
(2)紅鳳菜
鹼
性
鹼
性
紫甘藍
紅鳳菜
(媒體:1,1’10”)
範例解說
[ H ] 10
1.回答下列問題:
(1)[ H+ ] =0.0000000001M pH= 10
H 10
10
H 10
0
0
0
[ OH
10 ]
-1
1
3
3 10
pH33 pH
3
。
H
M
(4)[ OH- ] =10-5 M pH=
(5)[ H+ ] =3×10-3 M pH=
10
, 酸
M
(3)[ H+ ] =10M pH=
H 10
, 鹼 m性。 n
mn
10 10 10
pH
m
10
mn
10
n
性。
10
M
(2)[ H+ ] =1M pH=
10
10
14
OH
1
10
10
[H ]
14
5
10
9
M
9
。
2~3 ,
2
pH
2 2
pH
10
酸
4
a 10
性。
3
3 10 10
2 pH 4
n
2
M n 1 pH n
範例解說
2.氫氧化鈉溶液濃度為0.05 M ,則:
[ H+ ] = 2 × 10-13 M。
pH= 12 ~ 13 。
[ OH- ] = 0.05 M。
[ Na+] = 0.05 M。
M
mol
M 莫耳濃度 mol
l
係數比 莫耳數比
V 相同
1 NaOH 1Na
0 . 05 M
[ OH
1OH
0 . 05 M
莫耳濃度比
0 . 05 M
] 0 . 05 M
[H ]
10
14
0 . 05
1 10
5 10
2 10
13
14
2
0 . 2 10
12
M
M pH 12 ~ 13
範例解說
3.硫酸溶液濃度為0.05 M ,則:
10-1 M。
[ H+ ] =
pH= 1 。
[ OH- ] = 10-13 M。
[ SO42- ] = 0.05
M
mol
M。
M 莫耳濃度 mol
l
係數比 莫耳數比
1 H 2 SO 4 2 H
0 . 05 M
1SO 4
0 . 10 M
[ OH
]
14
0 .1
2
0 . 05 M
[ H ] 0 . 10 M 10
10
莫耳濃度比
1
10
10
M pH 1
14
1
10
13
M
範例解說
4. ( B )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。
8.0
8.1
三線
交集
8.4
8 . 1 pH 8 . 4
範例解說
5. ( A ) 25℃,將1×10-8莫耳的氯化氫HCl 氣體,全部溶於1公升
的水中,且體積的變化可以忽略,則此溶液pH=?
(A)pH=6~7 (B) pH=7 (C) pH=8 (D) pH=10
M
mol
l
10
8
10
8
1
M pH 8
不合理
H 2O H
OH
HCl H
Cl
∵水的解離不可忽略:
〔H+〕=10-8+10-7= 0.1×10-7+1×10-7=1.1×10-7 M pH=6~7
6.( C )在同溫時,比較0.1M HCl與0.1M CH3COOH水溶液 的性質,
下列敘述何者錯誤?(A)前者較後者易導電(B)前者的H+濃度
較大 (C)兩者pH值相同 (D)兩者均使藍色石蕊試紙呈紅色。
弱酸(非100%解離)
HCl H
0 . 1M
Cl
0 . 1M
0 . 1M
CH 3 COOH H
0 . 1M
CH 3 COO
0 . 1M
0 . 1M
課程結束
Jim with you
Slide 26
課程名稱:酸鹼的濃度
編授教師:
中興國中 楊秉鈞
莫耳濃度
體積莫耳濃度
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
莫耳
公升
單位:
;符號: M
。(可以 [ ] 符號表示)
(3)公式:
M
分率
溶質莫耳數
部分
溶液公升數
全部
mol
M
mol
l
l
(4)實例討論:
莫耳濃度
1 M HCl
2 M HCl
意義
表示法
每公升溶液
HCl 1 M
每公升溶液
HCl 2 M
1 莫耳 HCl
2 莫耳 HCl
公式整理
公式整理:
原子
個數
( 6 10
看化學式
分子
個數
個
( 6 10
23
23
分子量
)
分子
莫耳數
)
個
n
求莫耳數有三個途徑
分子重(g)
分子量
公克
mol
mol
l
l
g
莫耳濃度
M
M
mol
l
M l mol
l
mol
M
範例解說
濃度均勻
NaCl 58 . 5
1.將250ml、1M的氯化鈉水溶液,倒掉 50ml,則:
剩餘溶液的濃度? 1 M。 (Na=23;Cl= 35.5)
他所倒掉的氯化鈉水溶液中含有 2.925 公克氯化鈉。
M
mol
l
1
n
n 0 . 05 mol 0 . 05 58 . 5 2 . 925 g
0 . 05
8 克。
2.欲配製濃度0.2M的氫氧化鈉水溶液1公升,需稱取氫氧化鈉
(如下)
並描述其配製方法。
(NaOH=40)
M
mol
l
0 .2
n
n 0 . 2 mol 0 . 2 40 8 g
1
秤 NaOH 8 g,先以部分水溶解,再加水至溶液總體積為 1公升。
1 公升刻度線
1 公升刻度線
(非加水1公升)
範例解說
3. ( C )在1 mL的0.1 M 糖水中,有多少個糖分子?
(A) 1.2×1024 (B) 6×1013 (C) 6×1019 (D) 3×1018
M
mol
0 .1
l
n
1 10
3
n 10
4
mol 10
4
6 10
23
6 10 個
19
4.重量百分濃度10%的氫氧化鈉水溶液200g,當溶液體積為500mL時,
其莫耳濃度為何? 1 M。
NaOH
40
200 0 . 1
M
mol
40
0 .5
M
l
0 .5
1M
0 .5
5. ( B )如果將原本12M的濃鹽酸1公升加水稀釋成3公升,則稀釋後的
鹽酸溶液濃度為多少M? (A)6 (B)4 (C)3 (D)2 M。
M
mol
l
M
12 1
3
4M
範例解說
mol M l
6. ( C ) 0.5M的鹽酸80mL與3M的鹽酸20mL均勻混合,試求混合
後的濃度為多少M?(A)1.75M
(B)0.6M (C)1M (D)2M。
分子分母同時有毫升欲換算公升時,可以毫升直接運算
M
mol
0 . 5 80 3 20
80 20
l
100
1M
100
7. ( C )有濃度為3 M的氫氧化鈉溶液10 mL,需加多少mL的水,才可
將其濃度稀釋為1 M?(A) 18 (B) 19 (C) 20 (D) 21。
M
mol
1
l
3 10
10 V
V 20 ml
(假設體積可加成)
8.有一瓶4M的氫氧化鈉溶液10ml,溶液重量為16克,則此溶液所含溶質
的重量百分濃度為? 10 %。(Na=23)
NaOH 40
%
( 4 0 . 01 ) 40
16
100
1 .6
16
100 10 %
範例解說
9. ( C )將濃度2M硫酸一瓶倒去1/3瓶,再用水加滿,又再倒去2/5瓶,
然後再用水加滿,則此溶液最後濃度為何?
(A)0.6M (B)0.27M (C)0.8M (D)0.4M。
設原體積 l 公升
M
mol
原溶質莫耳數
( 2l )
2
3
M
l
l
2l
3
5 4 0 .8 M
5
10. ( D )濃硫酸,密度約為1.85公克/立方公分。(H2SO4=98)
且其重量百分濃度為98%,請問其莫耳濃度約為多少M?
(A) 12.0 (B) 17.5 (C) 15.8 (D) 18.5 M。
假設硫酸溶液有
1 公升
1000 1 . 85
98
100
M
mol
l
M
98
1
18 . 5 M
範例解說
11. ( D )小明取大小略同的等量碳酸鈣固體各加入如表的三支試
管中,均勻混合後,三支試管產生氣體的速率為何?
(A)甲=乙=丙
(B)丙>乙>甲
(C)甲>乙>丙
(D)乙>丙>甲。
試管
試管內的水溶液
甲
水 10m L + 0.1M 鹽 酸 10m L
丙
水 19m L + 2 .0 M 鹽 酸 1m L
HCl H
Cl
1 : 1
乙
水 15m L + 0.8M 鹽 酸 5m L
分子分母同時有毫升欲換算公升時,可以毫升直接運算
CaCO
3
CaCO
M甲
M丙
2 HCl CaCl
3
mol
2H
Ca
0 . 1 10
l
10 10
mol
2 1
l
19 1
2
1
20
H 2 O CO 2
H 2 O CO 2
M
20
2
2
M
[ HCl ] [ H ]
M乙
[ H+ ] 愈大,速率愈快
mol
l
0 .8 5
15 5
乙>丙>甲
4
20
M
水溶液的酸鹼性
室溫下純水的解離 1000 1 55 .56 mol
純水的解離:
18
(1)純水為非電解質,但仍有極少量解離為 氫 離子與 氫氧根 離子
(2)解離個數討論:(室溫 25℃)
1 公升的純水所含有的水莫耳數: 55.56 。其中只有 10-7 莫耳
的水會解離。
H
O
H
OH
解離方程式:
。當 10-7 莫耳水解離,
2
解離出的氫離子有 10-7 莫耳;氫氧根離子有 10-7 莫耳。
H 2O H
1
10
7
H
1
OH
X
10
7
1
1
10
X Y 10
7
mol
Y
7
M
OH
10
7
10
7
M
1
(3)25℃下,純水中的氫離子濃度與氫氧根離子濃度關係:
[ H+ ] = [ OH- ] = 10-7 M 。
水溶液的離子積
水溶液的離子積:
(1)在 25 ℃的任何水溶液中,氫離子濃度與氫氧根濃度乘積為定值。
此定值等於 10-14 M2 。
14
[ H ] [ OH ] 10
(2)任何水溶液中,氫離子濃度與氫氧根濃度有 反比
[H+]
[H ]
關係。
10
14
[ OH
]
倒拋物線
[OH-]
[ OH
]
10
14
[H ]
(3)討論:
在純水中加中性物質,氫離子與氫氧根離子濃度 不變 。
在純水中加酸性物質,氫離子濃度 增加 、氫氧根離子濃度 減少 。
在純水中加鹼性物質,氫離子濃度 減少、氫氧根離子濃度 增加 。
酸鹼定義
酸鹼定義:以氫離子濃度與氫氧根離子濃度的 相對大小 來決定
7
-
[
H
]
10
M
[
OH
] 。
>
(1)酸性:水溶液中的 [
[ OH ]
7
(2)中性:水溶液中的 [ H+] = [ OH-] [ H ] 10 M [ OH ] 。
(3)鹼性:水溶液中的 [ H+] < [ OH-] [ H ] 10 7 M [ OH ] 。
H +]
中性水溶液
鹼性水溶液
[ H ] 10
7
M [ OH
]
[H+]
[OH-]
[ H ] [ OH ] 10
[ H ] 10
7
M [ OH
[H+]
14
酸性水溶液
]
[OH-]
X
2
10
14
[ H ] 10
7
M [ OH
]
[OH-]
[H+]
X
10
14
10
7
酸鹼值 pH value
酸鹼值 pH
10
m
酸鹼值:氫離子濃度的另一種表示法
10
m
(1)符號 pH 。
(2)氫離子濃度轉換成 pH值的方法:
10
n
a=1 10
[
H+
]
科學
記號
n
10
10
a 10
mn
mn
10 1
0
M
pH n
n
10
n
( [ H ] 10
pH
)
M
a≠1
a 10
(3)氫離子濃度轉換成 pH值的程序:
轉換 科學記號
。
判斷類型
紀錄 pH
n
M
n 1 pH n
(逼近法估計到
1 單位內)
[H+]與[OH-]濃度與pH的關係
(4)[ H+ ]與[ OH- ]濃度與 pH 的關係:
14
[ H+ ] 愈大, [ OH- ] 愈小: [ H ] [ OH ] 10
(反比)。
在 25℃時:pH>7 鹼性; pH=7 中性; pH<7 酸性。
pH愈小 酸性愈強, [ H+ ] 愈 大 , [ OH- ] 愈 小 。
pH愈大 鹼性愈強, [ OH- ] 愈 大 , [ H+ ]愈 小 。
0
1 10 pH不見得為整數,可能為 0 或是負值。
[H+]
3
101
1
10
pH值 -1
0
3
10
4
4
[OH-] 10 15 10 14 10 11 10 10
酸
14
鹼 ] [酸性愈強
[H
OH ] 10
性
[H ]
10
5
5
10
9
10
10-7
10
8
7
8
10-7
10-6
10
9
10
10
9
14
10-5
10
10
4
10
14
10-15
14
15
0
101
101
14
中性 [ OH ]
[ OH ]
[H ]
10
pH
[ H 鹼性愈強
] 10
常見物質酸鹼值
pH 5
pH 愈小 愈酸 , [H ] 愈大 , [OH ] 愈小
-
pH 愈大 愈鹼 , [H ] 愈小 , [OH ] 愈大
-
pH [H ] , [OH ]
-
酸與鹼稀釋的pH變化
(1)酸的稀釋過程中,pH之變化:
接近中性
X 不合理
(2)鹼的稀釋過程中,pH之變化:
7
接近中性
X 不合理
溶液酸鹼性檢測
常用酸鹼試劑變色範圍
常用酸鹼試劑變色範圍:
廣用試紙變色表
pH
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10 11 12
13
14
紅 橙黃綠藍靛 紫
愈酸,愈紅
愈紫,愈鹼
廣用試紙
酚酞指示劑
石蕊試紙
在酸中顏色
黃、橙、紅色
無色
紅色
在中性時顏色
綠色
無色
不變色
在鹼中顏色
藍、靛、紫色
紅色
藍色
(媒體:1,2’00”)
酸鹼指示劑變色範圍
酸鹼指示劑變色範圍
(1)石蕊:
當 pH <5 時,呈現紅色;當 pH >8 時,呈現藍色
5~8
當 pH
時,呈現中間顏色。
(2)酚酞:
當 pH <8 時,呈現無色;當 pH >10 時,呈現紅色
當 pH
8~10 時,呈現中間顏色。
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
酸鹼性檢測儀 pH 計
天然酸鹼指示劑
天然酸鹼指示劑:在酸鹼中能呈現不同顏色,可用於檢測
(1)紫甘藍
酸
性
中
性
酸
性
中
性
(2)紅鳳菜
鹼
性
鹼
性
紫甘藍
紅鳳菜
(媒體:1,1’10”)
範例解說
[ H ] 10
1.回答下列問題:
(1)[ H+ ] =0.0000000001M pH= 10
H 10
10
H 10
0
0
0
[ OH
10 ]
-1
1
3
3 10
pH33 pH
3
。
H
M
(4)[ OH- ] =10-5 M pH=
(5)[ H+ ] =3×10-3 M pH=
10
, 酸
M
(3)[ H+ ] =10M pH=
H 10
, 鹼 m性。 n
mn
10 10 10
pH
m
10
mn
10
n
性。
10
M
(2)[ H+ ] =1M pH=
10
10
14
OH
1
10
10
[H ]
14
5
10
9
M
9
。
2~3 ,
2
pH
2 2
pH
10
酸
4
a 10
性。
3
3 10 10
2 pH 4
n
2
M n 1 pH n
範例解說
2.氫氧化鈉溶液濃度為0.05 M ,則:
[ H+ ] = 2 × 10-13 M。
pH= 12 ~ 13 。
[ OH- ] = 0.05 M。
[ Na+] = 0.05 M。
M
mol
M 莫耳濃度 mol
l
係數比 莫耳數比
V 相同
1 NaOH 1Na
0 . 05 M
[ OH
1OH
0 . 05 M
莫耳濃度比
0 . 05 M
] 0 . 05 M
[H ]
10
14
0 . 05
1 10
5 10
2 10
13
14
2
0 . 2 10
12
M
M pH 12 ~ 13
範例解說
3.硫酸溶液濃度為0.05 M ,則:
10-1 M。
[ H+ ] =
pH= 1 。
[ OH- ] = 10-13 M。
[ SO42- ] = 0.05
M
mol
M。
M 莫耳濃度 mol
l
係數比 莫耳數比
1 H 2 SO 4 2 H
0 . 05 M
1SO 4
0 . 10 M
[ OH
]
14
0 .1
2
0 . 05 M
[ H ] 0 . 10 M 10
10
莫耳濃度比
1
10
10
M pH 1
14
1
10
13
M
範例解說
4. ( B )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。
8.0
8.1
三線
交集
8.4
8 . 1 pH 8 . 4
範例解說
5. ( A ) 25℃,將1×10-8莫耳的氯化氫HCl 氣體,全部溶於1公升
的水中,且體積的變化可以忽略,則此溶液pH=?
(A)pH=6~7 (B) pH=7 (C) pH=8 (D) pH=10
M
mol
l
10
8
10
8
1
M pH 8
不合理
H 2O H
OH
HCl H
Cl
∵水的解離不可忽略:
〔H+〕=10-8+10-7= 0.1×10-7+1×10-7=1.1×10-7 M pH=6~7
6.( C )在同溫時,比較0.1M HCl與0.1M CH3COOH水溶液 的性質,
下列敘述何者錯誤?(A)前者較後者易導電(B)前者的H+濃度
較大 (C)兩者pH值相同 (D)兩者均使藍色石蕊試紙呈紅色。
弱酸(非100%解離)
HCl H
0 . 1M
Cl
0 . 1M
0 . 1M
CH 3 COOH H
0 . 1M
CH 3 COO
0 . 1M
0 . 1M
課程結束
Jim with you
Slide 27
課程名稱:酸鹼的濃度
編授教師:
中興國中 楊秉鈞
莫耳濃度
體積莫耳濃度
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
莫耳
公升
單位:
;符號: M
。(可以 [ ] 符號表示)
(3)公式:
M
分率
溶質莫耳數
部分
溶液公升數
全部
mol
M
mol
l
l
(4)實例討論:
莫耳濃度
1 M HCl
2 M HCl
意義
表示法
每公升溶液
HCl 1 M
每公升溶液
HCl 2 M
1 莫耳 HCl
2 莫耳 HCl
公式整理
公式整理:
原子
個數
( 6 10
看化學式
分子
個數
個
( 6 10
23
23
分子量
)
分子
莫耳數
)
個
n
求莫耳數有三個途徑
分子重(g)
分子量
公克
mol
mol
l
l
g
莫耳濃度
M
M
mol
l
M l mol
l
mol
M
範例解說
濃度均勻
NaCl 58 . 5
1.將250ml、1M的氯化鈉水溶液,倒掉 50ml,則:
剩餘溶液的濃度? 1 M。 (Na=23;Cl= 35.5)
他所倒掉的氯化鈉水溶液中含有 2.925 公克氯化鈉。
M
mol
l
1
n
n 0 . 05 mol 0 . 05 58 . 5 2 . 925 g
0 . 05
8 克。
2.欲配製濃度0.2M的氫氧化鈉水溶液1公升,需稱取氫氧化鈉
(如下)
並描述其配製方法。
(NaOH=40)
M
mol
l
0 .2
n
n 0 . 2 mol 0 . 2 40 8 g
1
秤 NaOH 8 g,先以部分水溶解,再加水至溶液總體積為 1公升。
1 公升刻度線
1 公升刻度線
(非加水1公升)
範例解說
3. ( C )在1 mL的0.1 M 糖水中,有多少個糖分子?
(A) 1.2×1024 (B) 6×1013 (C) 6×1019 (D) 3×1018
M
mol
0 .1
l
n
1 10
3
n 10
4
mol 10
4
6 10
23
6 10 個
19
4.重量百分濃度10%的氫氧化鈉水溶液200g,當溶液體積為500mL時,
其莫耳濃度為何? 1 M。
NaOH
40
200 0 . 1
M
mol
40
0 .5
M
l
0 .5
1M
0 .5
5. ( B )如果將原本12M的濃鹽酸1公升加水稀釋成3公升,則稀釋後的
鹽酸溶液濃度為多少M? (A)6 (B)4 (C)3 (D)2 M。
M
mol
l
M
12 1
3
4M
範例解說
mol M l
6. ( C ) 0.5M的鹽酸80mL與3M的鹽酸20mL均勻混合,試求混合
後的濃度為多少M?(A)1.75M
(B)0.6M (C)1M (D)2M。
分子分母同時有毫升欲換算公升時,可以毫升直接運算
M
mol
0 . 5 80 3 20
80 20
l
100
1M
100
7. ( C )有濃度為3 M的氫氧化鈉溶液10 mL,需加多少mL的水,才可
將其濃度稀釋為1 M?(A) 18 (B) 19 (C) 20 (D) 21。
M
mol
1
l
3 10
10 V
V 20 ml
(假設體積可加成)
8.有一瓶4M的氫氧化鈉溶液10ml,溶液重量為16克,則此溶液所含溶質
的重量百分濃度為? 10 %。(Na=23)
NaOH 40
%
( 4 0 . 01 ) 40
16
100
1 .6
16
100 10 %
範例解說
9. ( C )將濃度2M硫酸一瓶倒去1/3瓶,再用水加滿,又再倒去2/5瓶,
然後再用水加滿,則此溶液最後濃度為何?
(A)0.6M (B)0.27M (C)0.8M (D)0.4M。
設原體積 l 公升
M
mol
原溶質莫耳數
( 2l )
2
3
M
l
l
2l
3
5 4 0 .8 M
5
10. ( D )濃硫酸,密度約為1.85公克/立方公分。(H2SO4=98)
且其重量百分濃度為98%,請問其莫耳濃度約為多少M?
(A) 12.0 (B) 17.5 (C) 15.8 (D) 18.5 M。
假設硫酸溶液有
1 公升
1000 1 . 85
98
100
M
mol
l
M
98
1
18 . 5 M
範例解說
11. ( D )小明取大小略同的等量碳酸鈣固體各加入如表的三支試
管中,均勻混合後,三支試管產生氣體的速率為何?
(A)甲=乙=丙
(B)丙>乙>甲
(C)甲>乙>丙
(D)乙>丙>甲。
試管
試管內的水溶液
甲
水 10m L + 0.1M 鹽 酸 10m L
丙
水 19m L + 2 .0 M 鹽 酸 1m L
HCl H
Cl
1 : 1
乙
水 15m L + 0.8M 鹽 酸 5m L
分子分母同時有毫升欲換算公升時,可以毫升直接運算
CaCO
3
CaCO
M甲
M丙
2 HCl CaCl
3
mol
2H
Ca
0 . 1 10
l
10 10
mol
2 1
l
19 1
2
1
20
H 2 O CO 2
H 2 O CO 2
M
20
2
2
M
[ HCl ] [ H ]
M乙
[ H+ ] 愈大,速率愈快
mol
l
0 .8 5
15 5
乙>丙>甲
4
20
M
水溶液的酸鹼性
室溫下純水的解離 1000 1 55 .56 mol
純水的解離:
18
(1)純水為非電解質,但仍有極少量解離為 氫 離子與 氫氧根 離子
(2)解離個數討論:(室溫 25℃)
1 公升的純水所含有的水莫耳數: 55.56 。其中只有 10-7 莫耳
的水會解離。
H
O
H
OH
解離方程式:
。當 10-7 莫耳水解離,
2
解離出的氫離子有 10-7 莫耳;氫氧根離子有 10-7 莫耳。
H 2O H
1
10
7
H
1
OH
X
10
7
1
1
10
X Y 10
7
mol
Y
7
M
OH
10
7
10
7
M
1
(3)25℃下,純水中的氫離子濃度與氫氧根離子濃度關係:
[ H+ ] = [ OH- ] = 10-7 M 。
水溶液的離子積
水溶液的離子積:
(1)在 25 ℃的任何水溶液中,氫離子濃度與氫氧根濃度乘積為定值。
此定值等於 10-14 M2 。
14
[ H ] [ OH ] 10
(2)任何水溶液中,氫離子濃度與氫氧根濃度有 反比
[H+]
[H ]
關係。
10
14
[ OH
]
倒拋物線
[OH-]
[ OH
]
10
14
[H ]
(3)討論:
在純水中加中性物質,氫離子與氫氧根離子濃度 不變 。
在純水中加酸性物質,氫離子濃度 增加 、氫氧根離子濃度 減少 。
在純水中加鹼性物質,氫離子濃度 減少、氫氧根離子濃度 增加 。
酸鹼定義
酸鹼定義:以氫離子濃度與氫氧根離子濃度的 相對大小 來決定
7
-
[
H
]
10
M
[
OH
] 。
>
(1)酸性:水溶液中的 [
[ OH ]
7
(2)中性:水溶液中的 [ H+] = [ OH-] [ H ] 10 M [ OH ] 。
(3)鹼性:水溶液中的 [ H+] < [ OH-] [ H ] 10 7 M [ OH ] 。
H +]
中性水溶液
鹼性水溶液
[ H ] 10
7
M [ OH
]
[H+]
[OH-]
[ H ] [ OH ] 10
[ H ] 10
7
M [ OH
[H+]
14
酸性水溶液
]
[OH-]
X
2
10
14
[ H ] 10
7
M [ OH
]
[OH-]
[H+]
X
10
14
10
7
酸鹼值 pH value
酸鹼值 pH
10
m
酸鹼值:氫離子濃度的另一種表示法
10
m
(1)符號 pH 。
(2)氫離子濃度轉換成 pH值的方法:
10
n
a=1 10
[
H+
]
科學
記號
n
10
10
a 10
mn
mn
10 1
0
M
pH n
n
10
n
( [ H ] 10
pH
)
M
a≠1
a 10
(3)氫離子濃度轉換成 pH值的程序:
轉換 科學記號
。
判斷類型
紀錄 pH
n
M
n 1 pH n
(逼近法估計到
1 單位內)
[H+]與[OH-]濃度與pH的關係
(4)[ H+ ]與[ OH- ]濃度與 pH 的關係:
14
[ H+ ] 愈大, [ OH- ] 愈小: [ H ] [ OH ] 10
(反比)。
在 25℃時:pH>7 鹼性; pH=7 中性; pH<7 酸性。
pH愈小 酸性愈強, [ H+ ] 愈 大 , [ OH- ] 愈 小 。
pH愈大 鹼性愈強, [ OH- ] 愈 大 , [ H+ ]愈 小 。
0
1 10 pH不見得為整數,可能為 0 或是負值。
[H+]
3
101
1
10
pH值 -1
0
3
10
4
4
[OH-] 10 15 10 14 10 11 10 10
酸
14
鹼 ] [酸性愈強
[H
OH ] 10
性
[H ]
10
5
5
10
9
10
10-7
10
8
7
8
10-7
10-6
10
9
10
10
9
14
10-5
10
10
4
10
14
10-15
14
15
0
101
101
14
中性 [ OH ]
[ OH ]
[H ]
10
pH
[ H 鹼性愈強
] 10
常見物質酸鹼值
pH 5
pH 愈小 愈酸 , [H ] 愈大 , [OH ] 愈小
-
pH 愈大 愈鹼 , [H ] 愈小 , [OH ] 愈大
-
pH [H ] , [OH ]
-
酸與鹼稀釋的pH變化
(1)酸的稀釋過程中,pH之變化:
接近中性
X 不合理
(2)鹼的稀釋過程中,pH之變化:
7
接近中性
X 不合理
溶液酸鹼性檢測
常用酸鹼試劑變色範圍
常用酸鹼試劑變色範圍:
廣用試紙變色表
pH
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10 11 12
13
14
紅 橙黃綠藍靛 紫
愈酸,愈紅
愈紫,愈鹼
廣用試紙
酚酞指示劑
石蕊試紙
在酸中顏色
黃、橙、紅色
無色
紅色
在中性時顏色
綠色
無色
不變色
在鹼中顏色
藍、靛、紫色
紅色
藍色
(媒體:1,2’00”)
酸鹼指示劑變色範圍
酸鹼指示劑變色範圍
(1)石蕊:
當 pH <5 時,呈現紅色;當 pH >8 時,呈現藍色
5~8
當 pH
時,呈現中間顏色。
(2)酚酞:
當 pH <8 時,呈現無色;當 pH >10 時,呈現紅色
當 pH
8~10 時,呈現中間顏色。
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
酸鹼性檢測儀 pH 計
天然酸鹼指示劑
天然酸鹼指示劑:在酸鹼中能呈現不同顏色,可用於檢測
(1)紫甘藍
酸
性
中
性
酸
性
中
性
(2)紅鳳菜
鹼
性
鹼
性
紫甘藍
紅鳳菜
(媒體:1,1’10”)
範例解說
[ H ] 10
1.回答下列問題:
(1)[ H+ ] =0.0000000001M pH= 10
H 10
10
H 10
0
0
0
[ OH
10 ]
-1
1
3
3 10
pH33 pH
3
。
H
M
(4)[ OH- ] =10-5 M pH=
(5)[ H+ ] =3×10-3 M pH=
10
, 酸
M
(3)[ H+ ] =10M pH=
H 10
, 鹼 m性。 n
mn
10 10 10
pH
m
10
mn
10
n
性。
10
M
(2)[ H+ ] =1M pH=
10
10
14
OH
1
10
10
[H ]
14
5
10
9
M
9
。
2~3 ,
2
pH
2 2
pH
10
酸
4
a 10
性。
3
3 10 10
2 pH 4
n
2
M n 1 pH n
範例解說
2.氫氧化鈉溶液濃度為0.05 M ,則:
[ H+ ] = 2 × 10-13 M。
pH= 12 ~ 13 。
[ OH- ] = 0.05 M。
[ Na+] = 0.05 M。
M
mol
M 莫耳濃度 mol
l
係數比 莫耳數比
V 相同
1 NaOH 1Na
0 . 05 M
[ OH
1OH
0 . 05 M
莫耳濃度比
0 . 05 M
] 0 . 05 M
[H ]
10
14
0 . 05
1 10
5 10
2 10
13
14
2
0 . 2 10
12
M
M pH 12 ~ 13
範例解說
3.硫酸溶液濃度為0.05 M ,則:
10-1 M。
[ H+ ] =
pH= 1 。
[ OH- ] = 10-13 M。
[ SO42- ] = 0.05
M
mol
M。
M 莫耳濃度 mol
l
係數比 莫耳數比
1 H 2 SO 4 2 H
0 . 05 M
1SO 4
0 . 10 M
[ OH
]
14
0 .1
2
0 . 05 M
[ H ] 0 . 10 M 10
10
莫耳濃度比
1
10
10
M pH 1
14
1
10
13
M
範例解說
4. ( B )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。
8.0
8.1
三線
交集
8.4
8 . 1 pH 8 . 4
範例解說
5. ( A ) 25℃,將1×10-8莫耳的氯化氫HCl 氣體,全部溶於1公升
的水中,且體積的變化可以忽略,則此溶液pH=?
(A)pH=6~7 (B) pH=7 (C) pH=8 (D) pH=10
M
mol
l
10
8
10
8
1
M pH 8
不合理
H 2O H
OH
HCl H
Cl
∵水的解離不可忽略:
〔H+〕=10-8+10-7= 0.1×10-7+1×10-7=1.1×10-7 M pH=6~7
6.( C )在同溫時,比較0.1M HCl與0.1M CH3COOH水溶液 的性質,
下列敘述何者錯誤?(A)前者較後者易導電(B)前者的H+濃度
較大 (C)兩者pH值相同 (D)兩者均使藍色石蕊試紙呈紅色。
弱酸(非100%解離)
HCl H
0 . 1M
Cl
0 . 1M
0 . 1M
CH 3 COOH H
0 . 1M
CH 3 COO
0 . 1M
0 . 1M
課程結束
Jim with you
Slide 28
課程名稱:酸鹼的濃度
編授教師:
中興國中 楊秉鈞
莫耳濃度
體積莫耳濃度
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
莫耳
公升
單位:
;符號: M
。(可以 [ ] 符號表示)
(3)公式:
M
分率
溶質莫耳數
部分
溶液公升數
全部
mol
M
mol
l
l
(4)實例討論:
莫耳濃度
1 M HCl
2 M HCl
意義
表示法
每公升溶液
HCl 1 M
每公升溶液
HCl 2 M
1 莫耳 HCl
2 莫耳 HCl
公式整理
公式整理:
原子
個數
( 6 10
看化學式
分子
個數
個
( 6 10
23
23
分子量
)
分子
莫耳數
)
個
n
求莫耳數有三個途徑
分子重(g)
分子量
公克
mol
mol
l
l
g
莫耳濃度
M
M
mol
l
M l mol
l
mol
M
範例解說
濃度均勻
NaCl 58 . 5
1.將250ml、1M的氯化鈉水溶液,倒掉 50ml,則:
剩餘溶液的濃度? 1 M。 (Na=23;Cl= 35.5)
他所倒掉的氯化鈉水溶液中含有 2.925 公克氯化鈉。
M
mol
l
1
n
n 0 . 05 mol 0 . 05 58 . 5 2 . 925 g
0 . 05
8 克。
2.欲配製濃度0.2M的氫氧化鈉水溶液1公升,需稱取氫氧化鈉
(如下)
並描述其配製方法。
(NaOH=40)
M
mol
l
0 .2
n
n 0 . 2 mol 0 . 2 40 8 g
1
秤 NaOH 8 g,先以部分水溶解,再加水至溶液總體積為 1公升。
1 公升刻度線
1 公升刻度線
(非加水1公升)
範例解說
3. ( C )在1 mL的0.1 M 糖水中,有多少個糖分子?
(A) 1.2×1024 (B) 6×1013 (C) 6×1019 (D) 3×1018
M
mol
0 .1
l
n
1 10
3
n 10
4
mol 10
4
6 10
23
6 10 個
19
4.重量百分濃度10%的氫氧化鈉水溶液200g,當溶液體積為500mL時,
其莫耳濃度為何? 1 M。
NaOH
40
200 0 . 1
M
mol
40
0 .5
M
l
0 .5
1M
0 .5
5. ( B )如果將原本12M的濃鹽酸1公升加水稀釋成3公升,則稀釋後的
鹽酸溶液濃度為多少M? (A)6 (B)4 (C)3 (D)2 M。
M
mol
l
M
12 1
3
4M
範例解說
mol M l
6. ( C ) 0.5M的鹽酸80mL與3M的鹽酸20mL均勻混合,試求混合
後的濃度為多少M?(A)1.75M
(B)0.6M (C)1M (D)2M。
分子分母同時有毫升欲換算公升時,可以毫升直接運算
M
mol
0 . 5 80 3 20
80 20
l
100
1M
100
7. ( C )有濃度為3 M的氫氧化鈉溶液10 mL,需加多少mL的水,才可
將其濃度稀釋為1 M?(A) 18 (B) 19 (C) 20 (D) 21。
M
mol
1
l
3 10
10 V
V 20 ml
(假設體積可加成)
8.有一瓶4M的氫氧化鈉溶液10ml,溶液重量為16克,則此溶液所含溶質
的重量百分濃度為? 10 %。(Na=23)
NaOH 40
%
( 4 0 . 01 ) 40
16
100
1 .6
16
100 10 %
範例解說
9. ( C )將濃度2M硫酸一瓶倒去1/3瓶,再用水加滿,又再倒去2/5瓶,
然後再用水加滿,則此溶液最後濃度為何?
(A)0.6M (B)0.27M (C)0.8M (D)0.4M。
設原體積 l 公升
M
mol
原溶質莫耳數
( 2l )
2
3
M
l
l
2l
3
5 4 0 .8 M
5
10. ( D )濃硫酸,密度約為1.85公克/立方公分。(H2SO4=98)
且其重量百分濃度為98%,請問其莫耳濃度約為多少M?
(A) 12.0 (B) 17.5 (C) 15.8 (D) 18.5 M。
假設硫酸溶液有
1 公升
1000 1 . 85
98
100
M
mol
l
M
98
1
18 . 5 M
範例解說
11. ( D )小明取大小略同的等量碳酸鈣固體各加入如表的三支試
管中,均勻混合後,三支試管產生氣體的速率為何?
(A)甲=乙=丙
(B)丙>乙>甲
(C)甲>乙>丙
(D)乙>丙>甲。
試管
試管內的水溶液
甲
水 10m L + 0.1M 鹽 酸 10m L
丙
水 19m L + 2 .0 M 鹽 酸 1m L
HCl H
Cl
1 : 1
乙
水 15m L + 0.8M 鹽 酸 5m L
分子分母同時有毫升欲換算公升時,可以毫升直接運算
CaCO
3
CaCO
M甲
M丙
2 HCl CaCl
3
mol
2H
Ca
0 . 1 10
l
10 10
mol
2 1
l
19 1
2
1
20
H 2 O CO 2
H 2 O CO 2
M
20
2
2
M
[ HCl ] [ H ]
M乙
[ H+ ] 愈大,速率愈快
mol
l
0 .8 5
15 5
乙>丙>甲
4
20
M
水溶液的酸鹼性
室溫下純水的解離 1000 1 55 .56 mol
純水的解離:
18
(1)純水為非電解質,但仍有極少量解離為 氫 離子與 氫氧根 離子
(2)解離個數討論:(室溫 25℃)
1 公升的純水所含有的水莫耳數: 55.56 。其中只有 10-7 莫耳
的水會解離。
H
O
H
OH
解離方程式:
。當 10-7 莫耳水解離,
2
解離出的氫離子有 10-7 莫耳;氫氧根離子有 10-7 莫耳。
H 2O H
1
10
7
H
1
OH
X
10
7
1
1
10
X Y 10
7
mol
Y
7
M
OH
10
7
10
7
M
1
(3)25℃下,純水中的氫離子濃度與氫氧根離子濃度關係:
[ H+ ] = [ OH- ] = 10-7 M 。
水溶液的離子積
水溶液的離子積:
(1)在 25 ℃的任何水溶液中,氫離子濃度與氫氧根濃度乘積為定值。
此定值等於 10-14 M2 。
14
[ H ] [ OH ] 10
(2)任何水溶液中,氫離子濃度與氫氧根濃度有 反比
[H+]
[H ]
關係。
10
14
[ OH
]
倒拋物線
[OH-]
[ OH
]
10
14
[H ]
(3)討論:
在純水中加中性物質,氫離子與氫氧根離子濃度 不變 。
在純水中加酸性物質,氫離子濃度 增加 、氫氧根離子濃度 減少 。
在純水中加鹼性物質,氫離子濃度 減少、氫氧根離子濃度 增加 。
酸鹼定義
酸鹼定義:以氫離子濃度與氫氧根離子濃度的 相對大小 來決定
7
-
[
H
]
10
M
[
OH
] 。
>
(1)酸性:水溶液中的 [
[ OH ]
7
(2)中性:水溶液中的 [ H+] = [ OH-] [ H ] 10 M [ OH ] 。
(3)鹼性:水溶液中的 [ H+] < [ OH-] [ H ] 10 7 M [ OH ] 。
H +]
中性水溶液
鹼性水溶液
[ H ] 10
7
M [ OH
]
[H+]
[OH-]
[ H ] [ OH ] 10
[ H ] 10
7
M [ OH
[H+]
14
酸性水溶液
]
[OH-]
X
2
10
14
[ H ] 10
7
M [ OH
]
[OH-]
[H+]
X
10
14
10
7
酸鹼值 pH value
酸鹼值 pH
10
m
酸鹼值:氫離子濃度的另一種表示法
10
m
(1)符號 pH 。
(2)氫離子濃度轉換成 pH值的方法:
10
n
a=1 10
[
H+
]
科學
記號
n
10
10
a 10
mn
mn
10 1
0
M
pH n
n
10
n
( [ H ] 10
pH
)
M
a≠1
a 10
(3)氫離子濃度轉換成 pH值的程序:
轉換 科學記號
。
判斷類型
紀錄 pH
n
M
n 1 pH n
(逼近法估計到
1 單位內)
[H+]與[OH-]濃度與pH的關係
(4)[ H+ ]與[ OH- ]濃度與 pH 的關係:
14
[ H+ ] 愈大, [ OH- ] 愈小: [ H ] [ OH ] 10
(反比)。
在 25℃時:pH>7 鹼性; pH=7 中性; pH<7 酸性。
pH愈小 酸性愈強, [ H+ ] 愈 大 , [ OH- ] 愈 小 。
pH愈大 鹼性愈強, [ OH- ] 愈 大 , [ H+ ]愈 小 。
0
1 10 pH不見得為整數,可能為 0 或是負值。
[H+]
3
101
1
10
pH值 -1
0
3
10
4
4
[OH-] 10 15 10 14 10 11 10 10
酸
14
鹼 ] [酸性愈強
[H
OH ] 10
性
[H ]
10
5
5
10
9
10
10-7
10
8
7
8
10-7
10-6
10
9
10
10
9
14
10-5
10
10
4
10
14
10-15
14
15
0
101
101
14
中性 [ OH ]
[ OH ]
[H ]
10
pH
[ H 鹼性愈強
] 10
常見物質酸鹼值
pH 5
pH 愈小 愈酸 , [H ] 愈大 , [OH ] 愈小
-
pH 愈大 愈鹼 , [H ] 愈小 , [OH ] 愈大
-
pH [H ] , [OH ]
-
酸與鹼稀釋的pH變化
(1)酸的稀釋過程中,pH之變化:
接近中性
X 不合理
(2)鹼的稀釋過程中,pH之變化:
7
接近中性
X 不合理
溶液酸鹼性檢測
常用酸鹼試劑變色範圍
常用酸鹼試劑變色範圍:
廣用試紙變色表
pH
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10 11 12
13
14
紅 橙黃綠藍靛 紫
愈酸,愈紅
愈紫,愈鹼
廣用試紙
酚酞指示劑
石蕊試紙
在酸中顏色
黃、橙、紅色
無色
紅色
在中性時顏色
綠色
無色
不變色
在鹼中顏色
藍、靛、紫色
紅色
藍色
(媒體:1,2’00”)
酸鹼指示劑變色範圍
酸鹼指示劑變色範圍
(1)石蕊:
當 pH <5 時,呈現紅色;當 pH >8 時,呈現藍色
5~8
當 pH
時,呈現中間顏色。
(2)酚酞:
當 pH <8 時,呈現無色;當 pH >10 時,呈現紅色
當 pH
8~10 時,呈現中間顏色。
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
酸鹼性檢測儀 pH 計
天然酸鹼指示劑
天然酸鹼指示劑:在酸鹼中能呈現不同顏色,可用於檢測
(1)紫甘藍
酸
性
中
性
酸
性
中
性
(2)紅鳳菜
鹼
性
鹼
性
紫甘藍
紅鳳菜
(媒體:1,1’10”)
範例解說
[ H ] 10
1.回答下列問題:
(1)[ H+ ] =0.0000000001M pH= 10
H 10
10
H 10
0
0
0
[ OH
10 ]
-1
1
3
3 10
pH33 pH
3
。
H
M
(4)[ OH- ] =10-5 M pH=
(5)[ H+ ] =3×10-3 M pH=
10
, 酸
M
(3)[ H+ ] =10M pH=
H 10
, 鹼 m性。 n
mn
10 10 10
pH
m
10
mn
10
n
性。
10
M
(2)[ H+ ] =1M pH=
10
10
14
OH
1
10
10
[H ]
14
5
10
9
M
9
。
2~3 ,
2
pH
2 2
pH
10
酸
4
a 10
性。
3
3 10 10
2 pH 4
n
2
M n 1 pH n
範例解說
2.氫氧化鈉溶液濃度為0.05 M ,則:
[ H+ ] = 2 × 10-13 M。
pH= 12 ~ 13 。
[ OH- ] = 0.05 M。
[ Na+] = 0.05 M。
M
mol
M 莫耳濃度 mol
l
係數比 莫耳數比
V 相同
1 NaOH 1Na
0 . 05 M
[ OH
1OH
0 . 05 M
莫耳濃度比
0 . 05 M
] 0 . 05 M
[H ]
10
14
0 . 05
1 10
5 10
2 10
13
14
2
0 . 2 10
12
M
M pH 12 ~ 13
範例解說
3.硫酸溶液濃度為0.05 M ,則:
10-1 M。
[ H+ ] =
pH= 1 。
[ OH- ] = 10-13 M。
[ SO42- ] = 0.05
M
mol
M。
M 莫耳濃度 mol
l
係數比 莫耳數比
1 H 2 SO 4 2 H
0 . 05 M
1SO 4
0 . 10 M
[ OH
]
14
0 .1
2
0 . 05 M
[ H ] 0 . 10 M 10
10
莫耳濃度比
1
10
10
M pH 1
14
1
10
13
M
範例解說
4. ( B )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。
8.0
8.1
三線
交集
8.4
8 . 1 pH 8 . 4
範例解說
5. ( A ) 25℃,將1×10-8莫耳的氯化氫HCl 氣體,全部溶於1公升
的水中,且體積的變化可以忽略,則此溶液pH=?
(A)pH=6~7 (B) pH=7 (C) pH=8 (D) pH=10
M
mol
l
10
8
10
8
1
M pH 8
不合理
H 2O H
OH
HCl H
Cl
∵水的解離不可忽略:
〔H+〕=10-8+10-7= 0.1×10-7+1×10-7=1.1×10-7 M pH=6~7
6.( C )在同溫時,比較0.1M HCl與0.1M CH3COOH水溶液 的性質,
下列敘述何者錯誤?(A)前者較後者易導電(B)前者的H+濃度
較大 (C)兩者pH值相同 (D)兩者均使藍色石蕊試紙呈紅色。
弱酸(非100%解離)
HCl H
0 . 1M
Cl
0 . 1M
0 . 1M
CH 3 COOH H
0 . 1M
CH 3 COO
0 . 1M
0 . 1M
課程結束
Jim with you
Slide 29
課程名稱:酸鹼的濃度
編授教師:
中興國中 楊秉鈞
莫耳濃度
體積莫耳濃度
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
莫耳
公升
單位:
;符號: M
。(可以 [ ] 符號表示)
(3)公式:
M
分率
溶質莫耳數
部分
溶液公升數
全部
mol
M
mol
l
l
(4)實例討論:
莫耳濃度
1 M HCl
2 M HCl
意義
表示法
每公升溶液
HCl 1 M
每公升溶液
HCl 2 M
1 莫耳 HCl
2 莫耳 HCl
公式整理
公式整理:
原子
個數
( 6 10
看化學式
分子
個數
個
( 6 10
23
23
分子量
)
分子
莫耳數
)
個
n
求莫耳數有三個途徑
分子重(g)
分子量
公克
mol
mol
l
l
g
莫耳濃度
M
M
mol
l
M l mol
l
mol
M
範例解說
濃度均勻
NaCl 58 . 5
1.將250ml、1M的氯化鈉水溶液,倒掉 50ml,則:
剩餘溶液的濃度? 1 M。 (Na=23;Cl= 35.5)
他所倒掉的氯化鈉水溶液中含有 2.925 公克氯化鈉。
M
mol
l
1
n
n 0 . 05 mol 0 . 05 58 . 5 2 . 925 g
0 . 05
8 克。
2.欲配製濃度0.2M的氫氧化鈉水溶液1公升,需稱取氫氧化鈉
(如下)
並描述其配製方法。
(NaOH=40)
M
mol
l
0 .2
n
n 0 . 2 mol 0 . 2 40 8 g
1
秤 NaOH 8 g,先以部分水溶解,再加水至溶液總體積為 1公升。
1 公升刻度線
1 公升刻度線
(非加水1公升)
範例解說
3. ( C )在1 mL的0.1 M 糖水中,有多少個糖分子?
(A) 1.2×1024 (B) 6×1013 (C) 6×1019 (D) 3×1018
M
mol
0 .1
l
n
1 10
3
n 10
4
mol 10
4
6 10
23
6 10 個
19
4.重量百分濃度10%的氫氧化鈉水溶液200g,當溶液體積為500mL時,
其莫耳濃度為何? 1 M。
NaOH
40
200 0 . 1
M
mol
40
0 .5
M
l
0 .5
1M
0 .5
5. ( B )如果將原本12M的濃鹽酸1公升加水稀釋成3公升,則稀釋後的
鹽酸溶液濃度為多少M? (A)6 (B)4 (C)3 (D)2 M。
M
mol
l
M
12 1
3
4M
範例解說
mol M l
6. ( C ) 0.5M的鹽酸80mL與3M的鹽酸20mL均勻混合,試求混合
後的濃度為多少M?(A)1.75M
(B)0.6M (C)1M (D)2M。
分子分母同時有毫升欲換算公升時,可以毫升直接運算
M
mol
0 . 5 80 3 20
80 20
l
100
1M
100
7. ( C )有濃度為3 M的氫氧化鈉溶液10 mL,需加多少mL的水,才可
將其濃度稀釋為1 M?(A) 18 (B) 19 (C) 20 (D) 21。
M
mol
1
l
3 10
10 V
V 20 ml
(假設體積可加成)
8.有一瓶4M的氫氧化鈉溶液10ml,溶液重量為16克,則此溶液所含溶質
的重量百分濃度為? 10 %。(Na=23)
NaOH 40
%
( 4 0 . 01 ) 40
16
100
1 .6
16
100 10 %
範例解說
9. ( C )將濃度2M硫酸一瓶倒去1/3瓶,再用水加滿,又再倒去2/5瓶,
然後再用水加滿,則此溶液最後濃度為何?
(A)0.6M (B)0.27M (C)0.8M (D)0.4M。
設原體積 l 公升
M
mol
原溶質莫耳數
( 2l )
2
3
M
l
l
2l
3
5 4 0 .8 M
5
10. ( D )濃硫酸,密度約為1.85公克/立方公分。(H2SO4=98)
且其重量百分濃度為98%,請問其莫耳濃度約為多少M?
(A) 12.0 (B) 17.5 (C) 15.8 (D) 18.5 M。
假設硫酸溶液有
1 公升
1000 1 . 85
98
100
M
mol
l
M
98
1
18 . 5 M
範例解說
11. ( D )小明取大小略同的等量碳酸鈣固體各加入如表的三支試
管中,均勻混合後,三支試管產生氣體的速率為何?
(A)甲=乙=丙
(B)丙>乙>甲
(C)甲>乙>丙
(D)乙>丙>甲。
試管
試管內的水溶液
甲
水 10m L + 0.1M 鹽 酸 10m L
丙
水 19m L + 2 .0 M 鹽 酸 1m L
HCl H
Cl
1 : 1
乙
水 15m L + 0.8M 鹽 酸 5m L
分子分母同時有毫升欲換算公升時,可以毫升直接運算
CaCO
3
CaCO
M甲
M丙
2 HCl CaCl
3
mol
2H
Ca
0 . 1 10
l
10 10
mol
2 1
l
19 1
2
1
20
H 2 O CO 2
H 2 O CO 2
M
20
2
2
M
[ HCl ] [ H ]
M乙
[ H+ ] 愈大,速率愈快
mol
l
0 .8 5
15 5
乙>丙>甲
4
20
M
水溶液的酸鹼性
室溫下純水的解離 1000 1 55 .56 mol
純水的解離:
18
(1)純水為非電解質,但仍有極少量解離為 氫 離子與 氫氧根 離子
(2)解離個數討論:(室溫 25℃)
1 公升的純水所含有的水莫耳數: 55.56 。其中只有 10-7 莫耳
的水會解離。
H
O
H
OH
解離方程式:
。當 10-7 莫耳水解離,
2
解離出的氫離子有 10-7 莫耳;氫氧根離子有 10-7 莫耳。
H 2O H
1
10
7
H
1
OH
X
10
7
1
1
10
X Y 10
7
mol
Y
7
M
OH
10
7
10
7
M
1
(3)25℃下,純水中的氫離子濃度與氫氧根離子濃度關係:
[ H+ ] = [ OH- ] = 10-7 M 。
水溶液的離子積
水溶液的離子積:
(1)在 25 ℃的任何水溶液中,氫離子濃度與氫氧根濃度乘積為定值。
此定值等於 10-14 M2 。
14
[ H ] [ OH ] 10
(2)任何水溶液中,氫離子濃度與氫氧根濃度有 反比
[H+]
[H ]
關係。
10
14
[ OH
]
倒拋物線
[OH-]
[ OH
]
10
14
[H ]
(3)討論:
在純水中加中性物質,氫離子與氫氧根離子濃度 不變 。
在純水中加酸性物質,氫離子濃度 增加 、氫氧根離子濃度 減少 。
在純水中加鹼性物質,氫離子濃度 減少、氫氧根離子濃度 增加 。
酸鹼定義
酸鹼定義:以氫離子濃度與氫氧根離子濃度的 相對大小 來決定
7
-
[
H
]
10
M
[
OH
] 。
>
(1)酸性:水溶液中的 [
[ OH ]
7
(2)中性:水溶液中的 [ H+] = [ OH-] [ H ] 10 M [ OH ] 。
(3)鹼性:水溶液中的 [ H+] < [ OH-] [ H ] 10 7 M [ OH ] 。
H +]
中性水溶液
鹼性水溶液
[ H ] 10
7
M [ OH
]
[H+]
[OH-]
[ H ] [ OH ] 10
[ H ] 10
7
M [ OH
[H+]
14
酸性水溶液
]
[OH-]
X
2
10
14
[ H ] 10
7
M [ OH
]
[OH-]
[H+]
X
10
14
10
7
酸鹼值 pH value
酸鹼值 pH
10
m
酸鹼值:氫離子濃度的另一種表示法
10
m
(1)符號 pH 。
(2)氫離子濃度轉換成 pH值的方法:
10
n
a=1 10
[
H+
]
科學
記號
n
10
10
a 10
mn
mn
10 1
0
M
pH n
n
10
n
( [ H ] 10
pH
)
M
a≠1
a 10
(3)氫離子濃度轉換成 pH值的程序:
轉換 科學記號
。
判斷類型
紀錄 pH
n
M
n 1 pH n
(逼近法估計到
1 單位內)
[H+]與[OH-]濃度與pH的關係
(4)[ H+ ]與[ OH- ]濃度與 pH 的關係:
14
[ H+ ] 愈大, [ OH- ] 愈小: [ H ] [ OH ] 10
(反比)。
在 25℃時:pH>7 鹼性; pH=7 中性; pH<7 酸性。
pH愈小 酸性愈強, [ H+ ] 愈 大 , [ OH- ] 愈 小 。
pH愈大 鹼性愈強, [ OH- ] 愈 大 , [ H+ ]愈 小 。
0
1 10 pH不見得為整數,可能為 0 或是負值。
[H+]
3
101
1
10
pH值 -1
0
3
10
4
4
[OH-] 10 15 10 14 10 11 10 10
酸
14
鹼 ] [酸性愈強
[H
OH ] 10
性
[H ]
10
5
5
10
9
10
10-7
10
8
7
8
10-7
10-6
10
9
10
10
9
14
10-5
10
10
4
10
14
10-15
14
15
0
101
101
14
中性 [ OH ]
[ OH ]
[H ]
10
pH
[ H 鹼性愈強
] 10
常見物質酸鹼值
pH 5
pH 愈小 愈酸 , [H ] 愈大 , [OH ] 愈小
-
pH 愈大 愈鹼 , [H ] 愈小 , [OH ] 愈大
-
pH [H ] , [OH ]
-
酸與鹼稀釋的pH變化
(1)酸的稀釋過程中,pH之變化:
接近中性
X 不合理
(2)鹼的稀釋過程中,pH之變化:
7
接近中性
X 不合理
溶液酸鹼性檢測
常用酸鹼試劑變色範圍
常用酸鹼試劑變色範圍:
廣用試紙變色表
pH
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10 11 12
13
14
紅 橙黃綠藍靛 紫
愈酸,愈紅
愈紫,愈鹼
廣用試紙
酚酞指示劑
石蕊試紙
在酸中顏色
黃、橙、紅色
無色
紅色
在中性時顏色
綠色
無色
不變色
在鹼中顏色
藍、靛、紫色
紅色
藍色
(媒體:1,2’00”)
酸鹼指示劑變色範圍
酸鹼指示劑變色範圍
(1)石蕊:
當 pH <5 時,呈現紅色;當 pH >8 時,呈現藍色
5~8
當 pH
時,呈現中間顏色。
(2)酚酞:
當 pH <8 時,呈現無色;當 pH >10 時,呈現紅色
當 pH
8~10 時,呈現中間顏色。
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
酸鹼性檢測儀 pH 計
天然酸鹼指示劑
天然酸鹼指示劑:在酸鹼中能呈現不同顏色,可用於檢測
(1)紫甘藍
酸
性
中
性
酸
性
中
性
(2)紅鳳菜
鹼
性
鹼
性
紫甘藍
紅鳳菜
(媒體:1,1’10”)
範例解說
[ H ] 10
1.回答下列問題:
(1)[ H+ ] =0.0000000001M pH= 10
H 10
10
H 10
0
0
0
[ OH
10 ]
-1
1
3
3 10
pH33 pH
3
。
H
M
(4)[ OH- ] =10-5 M pH=
(5)[ H+ ] =3×10-3 M pH=
10
, 酸
M
(3)[ H+ ] =10M pH=
H 10
, 鹼 m性。 n
mn
10 10 10
pH
m
10
mn
10
n
性。
10
M
(2)[ H+ ] =1M pH=
10
10
14
OH
1
10
10
[H ]
14
5
10
9
M
9
。
2~3 ,
2
pH
2 2
pH
10
酸
4
a 10
性。
3
3 10 10
2 pH 4
n
2
M n 1 pH n
範例解說
2.氫氧化鈉溶液濃度為0.05 M ,則:
[ H+ ] = 2 × 10-13 M。
pH= 12 ~ 13 。
[ OH- ] = 0.05 M。
[ Na+] = 0.05 M。
M
mol
M 莫耳濃度 mol
l
係數比 莫耳數比
V 相同
1 NaOH 1Na
0 . 05 M
[ OH
1OH
0 . 05 M
莫耳濃度比
0 . 05 M
] 0 . 05 M
[H ]
10
14
0 . 05
1 10
5 10
2 10
13
14
2
0 . 2 10
12
M
M pH 12 ~ 13
範例解說
3.硫酸溶液濃度為0.05 M ,則:
10-1 M。
[ H+ ] =
pH= 1 。
[ OH- ] = 10-13 M。
[ SO42- ] = 0.05
M
mol
M。
M 莫耳濃度 mol
l
係數比 莫耳數比
1 H 2 SO 4 2 H
0 . 05 M
1SO 4
0 . 10 M
[ OH
]
14
0 .1
2
0 . 05 M
[ H ] 0 . 10 M 10
10
莫耳濃度比
1
10
10
M pH 1
14
1
10
13
M
範例解說
4. ( B )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。
8.0
8.1
三線
交集
8.4
8 . 1 pH 8 . 4
範例解說
5. ( A ) 25℃,將1×10-8莫耳的氯化氫HCl 氣體,全部溶於1公升
的水中,且體積的變化可以忽略,則此溶液pH=?
(A)pH=6~7 (B) pH=7 (C) pH=8 (D) pH=10
M
mol
l
10
8
10
8
1
M pH 8
不合理
H 2O H
OH
HCl H
Cl
∵水的解離不可忽略:
〔H+〕=10-8+10-7= 0.1×10-7+1×10-7=1.1×10-7 M pH=6~7
6.( C )在同溫時,比較0.1M HCl與0.1M CH3COOH水溶液 的性質,
下列敘述何者錯誤?(A)前者較後者易導電(B)前者的H+濃度
較大 (C)兩者pH值相同 (D)兩者均使藍色石蕊試紙呈紅色。
弱酸(非100%解離)
HCl H
0 . 1M
Cl
0 . 1M
0 . 1M
CH 3 COOH H
0 . 1M
CH 3 COO
0 . 1M
0 . 1M
課程結束
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