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溶液的酸碱性是化学中的重要概念。我们用pH值来衡量溶液的酸碱程度。pH值范围从0到14,其中7为中性,小于7为酸性,大于7为碱性。这个pH标尺帮助我们直观地理解不同溶液的酸碱性质。
水分子会发生微弱的电离反应,一个水分子可以电离成氢离子和氢氧根离子。在25摄氏度时,纯水中氢离子浓度和氢氧根离子浓度都等于1乘以10的负7次方摩尔每升。pH值定义为氢离子浓度的负对数,因此纯水的pH值为7。
不同的溶液具有不同的pH值。胃酸的pH约为1到2,属于强酸性;柠檬汁的pH约为2到3,呈酸性;纯水的pH等于7,为中性;肥皂水的pH约为9到10,呈碱性;氨水的pH约为11到12,属于强碱性。通过这个图表,我们可以直观地看到各种常见溶液在pH标尺上的位置。
pH值与氢离子浓度之间存在对数关系。pH等于氢离子浓度的负对数。这意味着pH每变化1个单位,氢离子浓度就变化10倍。当pH从7变化到6时,氢离子浓度增加10倍,溶液变得更酸。当pH从7变化到8时,氢离子浓度减少10倍,溶液变得更碱。这种对数关系使得pH标尺能够表示非常大范围的浓度变化。