0:00:00.000,0:00:05.010
我们知道如果把水留在容器里不管

0:00:05.050,0:00:06.670
假设有些水

0:00:06.710,0:00:07.900
那么它会到达

0:00:07.950,0:00:10.730
自身解离的平衡

0:00:10.770,0:00:14.290
所以一部分水会变成一些氢离子

0:00:14.330,0:00:19.110
这些会粘上其它的水分子

0:00:19.180,0:00:20.860
变成H3O+

0:00:20.910,0:00:23.730
不过只要写成氢离子就行

0:00:23.780,0:00:26.160
氢离子其实是个游离的质子

0:00:26.200,0:00:29.430
加上氢氧根离子

0:00:29.480,0:00:31.230
同时我们也知道

0:00:31.270,0:00:36.930
在25°C的平衡状态下

0:00:36.970,0:00:38.020
记住啦

0:00:38.060,0:00:40.310
平衡常数和平衡反应

0:00:40.350,0:00:42.380
只由温度确定

0:00:42.420,0:00:43.490
没别的了

0:00:43.530,0:00:46.900
假设一个分子 当然啦

0:00:46.940,0:00:49.730
也是在25°C下

0:00:49.770,0:00:51.760
我们上上集讲过这个

0:00:51.800,0:00:53.040
平衡常数

0:00:53.060,0:00:54.500
我们来复习一下

0:00:54.550,0:00:58.260
就是产物的浓度

0:00:58.300,0:01:03.600
除以反应物的浓度

0:01:03.650,0:01:05.710
但在这里反应物只有水

0:01:05.760,0:01:06.920
而它是溶剂

0:01:06.970,0:01:10.050
如果反应物无处不在

0:01:10.100,0:01:11.870
你回想一下那个直观的例子

0:01:11.910,0:01:13.620
就知道它存在的概率是1

0:01:13.670,0:01:16.070
它就是无处不在

0:01:16.110,0:01:17.670
所以不用考虑它

0:01:17.710,0:01:19.330
或者你可以看成除以1之类的

0:01:19.350,0:01:23.900
这等于水的平衡常数

0:01:23.940,0:01:27.150
我们已知这个常数是10的-14次方

0:01:27.190,0:01:30.150
因为水单独存在时

0:01:30.190,0:01:35.090
氢离子浓度是10的-7次方

0:01:35.130,0:01:39.150
氢氧根的浓度也是10的-7次方

0:01:39.200,0:01:41.410
同时对它们取对数

0:01:41.430,0:01:46.160
如果你对Kw…

0:01:46.200,0:01:47.630
这是什么意思呢？

0:01:47.670,0:01:49.350
如果把p放在某个东西前面

0:01:49.400,0:01:51.470
就表示 对这个东西取负常用对数

0:01:51.510,0:01:54.020
取10^(-14)的负对数

0:01:54.060,0:01:57.450
10^(-14)的对数就是-14

0:01:57.500,0:01:59.950
所以它的负对数就是14

0:02:00.000,0:02:06.620
结果pKw就是14 就等于…

0:02:06.660,0:02:10.270
如果我把另一边也取负对数

0:02:10.320,0:02:11.490
我来算算

0:02:11.540,0:02:13.180
这就是对数的性质了

0:02:13.220,0:02:16.510
这就属于数学而不是化学的范畴了

0:02:16.550,0:02:22.180
所以是H+的对数乘以OH-

0:02:22.220,0:02:24.100
乘以咱们的氢氧根

0:02:24.150,0:02:26.150
这是等价的 只是对数运算

0:02:26.200,0:02:32.340
这等于 氢的负对数减去

0:02:32.390,0:02:40.340
或者你可以说是加上 OH-的负对数

0:02:40.370,0:02:42.210
来看看这是啥？

0:02:42.220,0:02:47.230
这就是pH嘛

0:02:47.280,0:02:50.350
它就是一个负对数

0:02:50.390,0:02:53.240
这是10的-7次方 对吧？

0:02:54.480,0:02:56.110
它的常用对数是-7

0:02:56.150,0:02:57.590
把负号提前

0:02:57.630,0:03:00.080
pH就等于7了

0:03:00.120,0:03:01.720
那这是啥呢？

0:03:01.760,0:03:02.810
看这儿

0:03:02.840,0:03:06.380
这就是咱们的pOH嘛

0:03:06.430,0:03:09.190
就是氢氧根浓度的负对数

0:03:09.220,0:03:12.880
当然喇 它的浓度也是10^(-7)

0:03:12.920,0:03:16.920
所以咱们的pOH等于负的浓度的对数-7

0:03:16.970,0:03:18.190
把负号提前

0:03:18.230,0:03:19.420
pOH等于7

0:03:19.460,0:03:24.480
于是你就得到这个pKw的小式子了

0:03:24.510,0:03:28.440
或者叫水解离的平衡常数的负对数

0:03:28.490,0:03:32.540
pKw等于

0:03:32.580,0:03:41.630
水的pH 加上水的pOH

0:03:41.680,0:03:43.560
而这个 在25°C

0:03:43.610,0:03:45.280
这得是个不变的常数

0:03:45.320,0:03:46.920
因为我们要开始捣乱

0:03:46.970,0:03:49.270
通过倒点酸或碱到水里头

0:03:49.310,0:03:55.930
所以25°C下 pKw为14

0:03:55.970,0:03:57.940
记住 只要温度不变

0:03:57.990,0:04:00.460
而你又没有对分子做太过分的事

0:04:00.510,0:04:03.500
平衡常数就不会变

0:04:03.550,0:04:05.100
所以我们才叫它常数嘛

0:04:05.150,0:04:07.330
铺垫了半天了

0:04:07.370,0:04:09.960
我们快想想如果我倒点酸进去

0:04:10.010,0:04:13.650
会发生什么…

0:04:13.690,0:04:16.940
假设我放的是盐酸

0:04:16.980,0:04:21.690
我换个创意点的颜色写吧

0:04:21.730,0:04:23.660
这儿有盐酸

0:04:23.700,0:04:27.230
它是个水溶液

0:04:27.270,0:04:31.230
我们都知道它是完全电离的

0:04:31.270,0:04:39.240
就是说 这儿只剩下氢离子

0:04:39.280,0:04:40.350
在这种情况下

0:04:40.400,0:04:43.270
它当然是和水分子黏在一块

0:04:43.280,0:04:45.240
形成水合氢离子

0:04:45.280,0:04:52.090
加上氯离子阴离子 或者叫负离子

0:04:52.130,0:04:54.490
就在那儿

0:04:54.530,0:05:09.030
假设我放1mol/L的…

0:05:09.070,0:05:10.090
或者

0:05:10.140,0:05:12.560
有时也可以写成1大写M的\N【译者注：1M=1molar=1mol/L】

0:05:12.600,0:05:14.290
盐酸

0:05:14.340,0:05:16.480
那么本质上我在干嘛呢？

0:05:16.520,0:05:18.520
取1mol/L的盐酸

0:05:18.540,0:05:19.760
理论上就是

0:05:19.810,0:05:26.480
每升溶液里

0:05:26.520,0:05:28.550
有1mol的HCl

0:05:28.570,0:05:29.590
主要还是水啦

0:05:29.640,0:05:31.250
它是个水溶液嘛

0:05:31.290,0:05:33.560
每升水 对吧？

0:05:33.590,0:05:36.260
在这儿这些东西的浓度

0:05:36.300,0:05:37.860
会变成多少呢？

0:05:37.900,0:05:38.700
特别是

0:05:38.740,0:05:41.960
氢的浓度 会变成多少？

0:05:42.000,0:05:46.730
嗯… 它完全电离 对吧？

0:05:46.750,0:05:47.890
所以这个全部…

0:05:47.930,0:05:49.630
这不是可逆平衡反应

0:05:49.680,0:05:52.620
注意 我只画了单向的箭头指着右边

0:05:52.660,0:05:54.690
连个很小的左箭头都没有

0:05:54.740,0:05:57.660
盐酸是个强酸

0:05:57.700,0:06:00.520
那么如果溶液中有

0:06:00.550,0:06:02.780
1mol/L的HCl

0:06:02.820,0:06:04.110
你不会找到任何这个

0:06:04.150,0:06:05.220
你只能看到这些

0:06:05.270,0:06:11.010
所以溶液中氢离子的浓度

0:06:11.050,0:06:16.640
就等于1mol/L

0:06:16.680,0:06:20.080
当然溶液里面还有1mol/L的氯离子

0:06:20.130,0:06:21.210
不过不用管它

0:06:21.240,0:06:23.840
如果我之前没提水会电离

0:06:23.870,0:06:25.370
那么很容易就能算出来

0:06:25.390,0:06:27.750
这个溶液的pH

0:06:27.800,0:06:30.070
现在盐酸已经倒进去了

0:06:30.120,0:06:35.980
而pH就表示氢离子的浓度

0:06:36.030,0:06:39.120
又已知氢离子的浓度了

0:06:39.160,0:06:42.510
就是1molar 或者说1mol/L

0:06:42.550,0:06:49.040
那么pH就会等于

0:06:49.080,0:06:55.160
氢离子浓度的以10为底的负对数

0:06:55.210,0:06:56.360
浓度是1

0:06:56.410,0:06:59.380
10的几次方等于1呢？

0:06:59.420,0:07:02.530
嗯 任何数的0次方都等于1

0:07:02.570,0:07:03.470
10也是

0:07:03.510,0:07:06.000
因为0的负数就是0

0:07:06.040,0:07:07.830
所以你的pH就是0

0:07:07.850,0:07:15.020
如果这儿有1mol/L的盐酸

0:07:15.060,0:07:19.450
你把它都倒进水溶液里

0:07:19.490,0:07:20.920
啊 我意思是说

0:07:20.960,0:07:22.790
当我说1mol/L时

0:07:22.830,0:07:23.930
就表示已经放进去了

0:07:23.980,0:07:28.190
那么如果溶液的浓度是1mol/L

0:07:28.230,0:07:30.970
溶剂是水

0:07:31.010,0:07:33.450
它的pH就是0

0:07:33.500,0:07:35.340
这pH是0

0:07:35.360,0:07:45.120
没有任何酸在里面的水 pH等于7

0:07:45.160,0:07:49.870
我们把这个pH值称为中性

0:07:49.910,0:07:54.420
现在我们就假设有

0:07:54.470,0:07:59.180
1mol/L的盐酸 我们可以说…

0:07:59.230,0:08:01.040
我用红色吧 因为…

0:08:01.080,0:08:08.450
可以说水中的HCl的pH等于0

0:08:08.490,0:08:12.000
所以很明显pH越低酸性越强

0:08:12.040,0:08:15.120
我们已经在前面的视频里讲过了

0:08:15.160,0:08:18.540
现在我们算一下盐酸的pOH是多少

0:08:18.590,0:08:25.390
水溶液中的盐酸的pOH

0:08:25.440,0:08:28.970
嗯 这得回到勒夏特列原理 对吧？

0:08:29.010,0:08:30.630
回想一下之前提到的

0:08:30.680,0:08:34.730
这里只有纯水

0:08:34.770,0:08:37.920
如果把1mol/L的盐酸放进来

0:08:37.970,0:08:43.930
本质上我们就是把一堆

0:08:43.980,0:08:47.370
质子放进来了

0:08:47.420,0:08:50.680
我们大大地增大了氢离子的浓度

0:08:50.730,0:08:52.820
那勒夏特列原理就会说 噢

0:08:52.860,0:08:55.300
这不就是得要消耗很多氢氧根

0:08:55.340,0:08:57.430
反应就得往这个方向移动

0:08:57.480,0:08:59.510
这个平衡就会往这个方向移动

0:08:59.540,0:09:00.680
不过要记住

0:09:00.720,0:09:03.730
水自身电离的浓度只有10的-7次方

0:09:03.770,0:09:07.390
我们可是倒了一百万倍…

0:09:07.430,0:09:13.850
就是说这只占在千万分之一mol/L

0:09:13.890,0:09:15.950
现在我们要倒进去了 多少来着？

0:09:15.990,0:09:18.600
10的7次

0:09:18.640,0:09:22.780
我们把比那多一千万倍的氢离子

0:09:22.830,0:09:23.960
倒进水里

0:09:24.010,0:09:25.840
所以氢氧根都被耗光了

0:09:25.880,0:09:26.790
可能变成水了

0:09:26.810,0:09:31.500
所以氢氧根的浓度降低太多太多

0:09:31.540,0:09:32.800
因为我们真的倒了太多了

0:09:32.840,0:09:34.750
而这个的浓度会上升

0:09:34.790,0:09:37.310
因为它只能消耗一部分氢氧根

0:09:37.350,0:09:38.820
这儿并没那么多

0:09:38.860,0:09:41.280
这儿只有10^(-7)mol/L

0:09:41.320,0:09:43.510
而氢最后还是1mol/L

0:09:43.560,0:09:45.270
而如果它最后还是1mol/L

0:09:45.310,0:09:47.520
因为10^(-7)mol/L

0:09:47.570,0:09:49.280
本质上 你可以看成是

0:09:49.330,0:09:51.080
它全都被这东西耗光了

0:09:51.120,0:09:54.200
结果OH-的浓度会是多少呢？

0:09:54.240,0:09:55.190
嗯… 已知

0:09:55.230,0:10:00.040
25°C下水的pKw是14

0:10:00.090,0:10:02.390
且水的pKw是等于

0:10:02.430,0:10:05.760
溶液的pH 加pOH

0:10:05.800,0:10:12.760
而且盐酸pH是0 对吧？

0:10:12.810,0:10:14.900
我们有1mol/L的盐酸

0:10:14.950,0:10:18.740
那么1mol/L盐酸的pOH就是14

0:10:18.790,0:10:24.310
所以咱们这儿的pOH就等于14了

0:10:24.350,0:10:26.070
现在我们同样倒点碱进水里

0:10:26.110,0:10:27.770
再算一下它的pH是多少

0:10:27.810,0:10:29.030
倒一种强碱

0:10:29.080,0:10:31.020
我想你会发现它只是反过来

0:10:31.060,0:10:36.210
假设有氢氧化钾(KOH)

0:10:36.250,0:10:37.910
这是个强碱

0:10:37.950,0:10:44.100
所以它会在水里完全电离成钾离子

0:10:44.140,0:10:46.590
带正电

0:10:46.620,0:10:50.590
加上氢氧根离子

0:10:50.630,0:10:51.930
它会完全电离

0:10:51.960,0:10:53.860
如果这些全都在水溶液里

0:10:53.900,0:10:55.440
我写下来吧

0:10:55.490,0:11:02.980
水溶液 顾名思义就是在水里头 这不用说~

0:11:03.000,0:11:05.950
然后假设放1mol/L

0:11:06.000,0:11:07.520
记住 浓度很重要

0:11:07.560,0:11:09.730
你不能光说 哦 盐酸的pH就是0

0:11:09.780,0:11:10.600
不行

0:11:10.640,0:11:14.140
你得说1mol/L盐酸 pH是0

0:11:14.180,0:11:15.750
实际上我刚才也没写出来

0:11:15.790,0:11:19.780
我在这写一下吧 1mol/L

0:11:19.820,0:11:20.850
留给你们自己算算

0:11:20.900,0:11:24.790
2mol/L的盐酸的pH和pOH是多少

0:11:24.840,0:11:27.290
或者取10mol/L的盐酸

0:11:27.340,0:11:30.270
给你们算算它的pH

0:11:30.320,0:11:39.880
回过头来 我们有1mol/L氢氧化钾

0:11:39.920,0:11:41.270
1mol/L这个

0:11:41.310,0:11:43.380
它在水里完全电离

0:11:43.420,0:11:46.550
啥都不剩

0:11:46.590,0:11:50.910
那么OH-的的浓度是多少呢？

0:11:50.930,0:11:55.080
OH-的浓度是1mol/L

0:11:55.130,0:11:56.520
对吧？

0:11:56.560,0:11:58.110
如果你有1mol/L这个

0:11:58.150,0:11:59.440
就有1mol/L这个

0:11:59.480,0:12:01.700
因为这个在水里全都没了

0:12:01.740,0:12:04.710
那么pOH是多少？

0:12:04.750,0:12:08.620
pOH就是这个的负对数

0:12:08.670,0:12:10.930
1的对数是0

0:12:10.960,0:12:13.230
0的负数还是0

0:12:13.270,0:12:18.440
然后在这种情况下你的pH

0:12:18.480,0:12:19.790
嗯… 你可能会说

0:12:19.830,0:12:21.030
哦 它不就是氢的浓度嘛

0:12:21.070,0:12:22.830
虽然你并不知道氢离子的浓度是多少

0:12:22.870,0:12:24.860
但你知道当你倒了一堆这个后

0:12:24.910,0:12:26.260
它就会消耗一堆氢离子

0:12:26.290,0:12:27.600
所以氢离子就会减少很多

0:12:27.640,0:12:28.690
于是你可能会问 嗯… 那要怎么算？

0:12:28.720,0:12:30.000
好吧 你记得吧

0:12:30.030,0:12:33.310
25°C

0:12:33.350,0:12:34.950
水的平衡常数

0:12:34.990,0:12:37.590
等于pH加pOH

0:12:37.630,0:12:39.330
我们在视频一开始就铺垫了

0:12:39.370,0:12:43.740
所以14就等于pH加上0

0:12:43.760,0:12:45.860
0就是这里的pOH

0:12:45.910,0:12:49.620
所以pH就是14

0:12:49.660,0:12:51.200
那如果你有1mol/L…

0:12:51.240,0:12:53.540
这里我用了氢氧化钾

0:12:53.580,0:12:56.150
不过如果你有1mol/L的强碱

0:12:56.190,0:12:57.840
我写一下这个

0:12:57.880,0:13:05.930
1mol/L的强碱

0:13:05.970,0:13:08.600
记住 强在化学里是个正式的术语

0:13:08.640,0:13:11.350
表示完全电离

0:13:11.390,0:13:18.510
这儿pH为14 pOH为0

0:13:18.560,0:13:22.970
如果是1mol/L的强酸

0:13:23.010,0:13:25.860
如果某人声称自己有pH是0的东西

0:13:25.900,0:13:29.130
而且他们打算丢给你

0:13:29.170,0:13:32.100
你就应该谢绝或逃离

0:13:32.140,0:13:35.840
因为这很可能会伤害你的…

0:13:35.890,0:13:37.820
呃 跑题了

0:13:37.870,0:13:39.850
假设有1mol/L强酸

0:13:39.890,0:13:47.940
其pH为0 pOH为14

0:13:47.980,0:13:50.220
反正在下集我就会好好演示

0:13:50.240,0:13:52.580
可能会让你有一个印象

0:13:52.630,0:13:54.280
知道这是个绝对标度

0:13:54.320,0:13:56.590
这儿0就是你得到的酸度

0:13:56.630,0:13:59.070
14是通过pH计算得来的碱度

0:13:59.110,0:14:00.450
不过这不是重点

0:14:00.490,0:14:01.790
实际上可能比这高

0:14:01.830,0:14:02.940
也可能比这低

0:14:02.990,0:14:07.620
刚才那个例子是1mol/L强酸

0:14:07.660,0:14:09.760
假设现在是2mol/L的强酸

0:14:09.800,0:14:11.950
或者其实是10mol/L

0:14:11.990,0:14:12.840
可以吧？

0:14:12.880,0:14:18.600
假设氢的浓度是10mol/L

0:14:18.640,0:14:21.990
如果把10mol/L的强酸

0:14:22.040,0:14:24.360
加进水溶液里

0:14:24.410,0:14:27.210
我用mol/L 说明加了以后浓度是10

0:14:27.250,0:14:29.270
那pH是多少？

0:14:29.320,0:14:32.780
就等于10的以10为底的负对数

0:14:32.820,0:14:34.910
10的常用对数 就是1

0:14:34.950,0:14:36.770
10的1次方

0:14:36.810,0:14:38.320
所以这个对数等于-1

0:14:38.360,0:14:39.980
所以pH等于1

0:14:39.990,0:14:41.670
如果有10mol/L的

0:14:41.710,0:14:45.530
盐酸或硝酸 或类似的东西

0:14:45.570,0:14:47.490
好了 这集到此为止

0:14:47.530,0:14:49.070
下集见