pH值,也称为氢离子浓度指数,它是一种表达氢离子浓度的有效方式。
这一指数反映了水溶液中氢离子的浓度或活度。具体来说,它是通过取氢离子活度对数的一个负值来得到的,即-lg[H+]。
为了确定氢离子活度指数,定性方法包括使用pH指示剂和pH试纸进行测量。而要获得更精确的定量测量结果,则需要使用pH计来进行测量。
水的电离过程
水是一种相对较弱的电解质,可以在一定条件下发生微弱的电离过程。其电离方程式可以表示为H2O + H2O ⇌ H3O+ + OH-。
简化为H2O ⇌ H+ + OH-的表示方式,这一过程是吸热的。
在常规环境条件下(约25℃或298K),pH值越低,表示溶液的酸性越强;反之,pH值越高,表示溶液的碱性越强。具体来说,当pH值小于7时,溶液呈酸性;当pH值大于7时,溶液呈碱性;而当pH值等于7时,溶液则是中性的。
pH值用于表示溶液中氢离子的浓度c(H+),从而帮助我们判断溶液的酸碱度。虽然实际操作中无法直接测量氢离子的具体浓度,但我们可以利用pH≈-lg[c(H+)/(mol/L)]这一公式进行近似计算,并参考预先规定的pH标准值。
由于pH值是从实际操作中定义的,因此通常认为它没有特定的单位。
那么,pH这个词是如何缩写的呢?
第一种说法是,pH中的“p”代表德语中的“Potenz”,意为力度或强度;另一种说法是来自法语“puissance”,同样表示力度或强度的意思。
第二种解释是,pH可能源自拉丁文“pondus hydrogenii”,意为“氢的重量”,或是拉丁语中的“potentia hydrogenii”(氢的能力),在英文中对应于“potential hydrogen”。
第三种说法是,提出者索伦森随意选择了“p”作为符号,因为他也使用了“q”。
在化学界,现在通常会在无量纲量前面加上“p”来表示该量的负对数,因此使用小写字母“p”。而“H”则是因为氢的元素符号是“H”,因此采用大写形式,表示氢离子。