【15點】請問不同溫度下pH7、8、9的NaOH如何配置

假設您想配製pH=a的NaOH(aq)
因為您加入的NaOH會影響到水裡面的解離
假設水裡面解離濃度x，您加入的濃度y
則[H+]=x, [OH-]=x+y
您已經說要pH=a的溶液了
則-log x=a, x=10^(-a)
若當時溫度下的離子積為Kw
則pH+pOH=pKw, pOH=pKw-a
-log (x+y)=pOH, x+y=10^(a-pKw)
則y=(x+y)-x=10^(a-pKw)-10^(-a)
利用以上計算式代入您的問題
1. 5度C下，pKw=14.7
(1)配製pH=7.0
y=10^(7-14.7)-10^(-7)=10^(-7.7)-10^(-7)
您會發現y<0
因為5度時的pH=7是酸性
不可能用NaOH配製出來的
(2)配製pH=8.0
y=10^(8-14.7)-10^(-8)=10^(-6.7)-10^(-8)=約1.895*10^-7(M)
若您要配成體積100(ml)
則NaOH莫耳數1.895*10^-7*0.1=1.895*10^-8(mol)
NaOH=40 (Na=23, O=16, H=1)
則NaOH質量1.895*10^-8*40=7.58*10^-7(g)=0.758(μg)
也就是說您要秤取約0.758(μg)NaOH
加蒸餾水直到體積為100(ml)
(3)配製pH=9.0
y=10^(9-14.7)-10^(-9)=10^(-5.7)-10^(-9)=1.994*10^-6(M)
也是要配成100(ml)
則需NaOH (1.994*10^-6)*0.1*40=7.976*10^-6(g)=7.976(μg)
也就是說您要秤取約7.976(μg)NaOH
加蒸餾水直到體積為100(ml)
2. 65度c下，pKw=12.8
(1)配製pH=7.0
y=10^(7-12.8)-10^(-7)=10^(-5.8)-10^(-7)=1.485*10^-6(M)
則需NaOH (1.485*10^-6)*0.1*40=5.940*10^-6(g)=5.94(μg)
也就是說您要秤取約5.940(μg)NaOH
加蒸餾水直到體積為100(ml)
(2)配製pH=8.0
y=10^(8-12.8)-10^(-8)=10^(-4.8)-10^(-8)=1.584*10^-5(M)
則需NaOH (1.584*10^-5)*0.1*40=6.336*10^-5(g)=63.36(μg)
也就是說您要秤取約63.36(μg)NaOH
加蒸餾水直到體積為100(ml)
(3)配製pH=9.0
y=10^(9-12.8)-10^(-9)=10^(-3.8)-10^-9)=1.585*10^-4(M)
則需NaOH (1.585*10^-4)*0.1*40=6.340*10^-4(g)=634.0(μg)
也就是說您要秤取約634.0(μg)NaOH
加蒸餾水直到體積為100(ml)
3. 30度C下，pKw=13.75
(1)配製pH=7.0
y=10^(7-13.75)-10^(-7)=10^(-6.75)-10^(-7)=7.783*10^-8(M)
則需NaOH (7.783*10^-8)*0.1*40=3.1132*10^-7(g)=0.31132(μg)
也就是說您要秤取約0.31132(μg)NaOH
加蒸餾水直到體積為100(ml)
(2)配製pH=8.0
y=10^(8-13.75)-10^(-8)=10^(-5.75)-10^(-8)=1.768*10^-6(M)
則需NaOH (1.768*10^-6)*0.1*40=7.072*10^-6(g)=7.072(μg)
也就是說您要秤取約7.072(μg)NaOH
加蒸餾水直到體積為100(ml)
(3)配製pH=9.0
y=10^(9-13.75)-10^(-9)=10^(-4.75)-10^(-9)=1.778*10^-5(M)
則需NaOH (1.778*10^-5)*0.1*40=7.112*10^-5(g)=71.12(μg)
也就是說您要秤取約71.12(μg)NaOH
加蒸餾水直到體積為100(ml)
若您不是要配100(ml)的話
只要把y乘上別的體積就好了
希望如此回答能幫忙到您!

2009-07-11 11:14:43 補充：
最後整理，關於公式的部分

克數和水是一個比例關係(濃度)

所以無法直接求得兩者

但是您可控制您加入的濃度

y=10^(pH-pKw)-10^(-pH) (M)

pH是您要的pH值，pKw為該溫度下的離子積常數

假定一個要配成的體積V(l)

則克數=y*V*40

版大：
在下認為5度C應該不太可能配出pH=7.0的NaOH吧!?

在下覺得您所問的問題應該要配合各溫度下的kw值來算

要有kw才有辦法算~~