内容正文:
第三章 水溶液中的离子平衡 讲义
第二节 水的电离和溶液的酸碱性
一 水的电离
1.水的电离
水是极弱的电解质,能发生微弱电离,存在电离平衡,且电离过程是吸热的。由于水溶液中的H+主要是以H3O+形式存在的,所以水的电离方程式为:H2O+H2OH3O++OH-,也可简写为:H2OH++OH-
2.水的离子积
与化学平衡一样,当电离达到平衡时,由水电离产生的H+和OH-浓度之积与未电离的H2O的浓度之比也是一个常数,即:
。由于水的电离极为微弱,在室温下,1000 kg水(约55.6 mol)中只有1×10–7 mol H2O电离,电离前后H2O的物质的量几乎不变,因此c(H2O)可以视为常数,则上式可以表示为:c(H+)·c(OH-)=K电离·c(H2O),其中常数K电离与常数c(H2O)的积为一新的常数,叫做水的离子积常数,简称水的离子积,记作Kw,即:Kw=c(H+)·c(OH-)
说明:
(1)Kw=c(H+)·c(OH-),Kw的单位是(mol/L)2
(2)实验证明,Kw只随温度的变化而变化,温度升高,Kw增大,温度降低,Kw减小。Kw揭示了在任何水溶液中均存在水的电离平衡,都有H+和OH-共存,不论酸性或碱性稀溶液中,当温度一定时,Kw始终为同一常数,这与“一定温度和压强下,气体摩尔体积是一个定值”是相类似的
(3)在酸性或碱性稀溶液中,由水电离的H+和OH-的物质的量浓度始终相等,即c(H+)水=c(OH-)水,如0.1 mol/L HCl和NaOH溶液中,c(H+)水=1×10–13 mol/L
(4)在任何温度和任何溶液中,c(H+)与c(OH-)的乘积是一个常数:
①常温时(25℃),纯水中c(H+)=c(OH-)=1×10–7 mol/L,此时Kw=1×10–14(mol/L)2
②100℃时,纯水中c(H+)=c(OH-)=1×10–6 mol/L,此时Kw=1×10–12(mol/L)2,比25℃增大了100倍
【同步训练】
1.用水稀释0.1mol/L氨水时,溶液中随着水量的增加而减小的是( )
A.
B.
C.c(H+)和c(OH-)的乘积 D.OH-的物质的量
3.影响水电离平衡的因素
水是极弱的电解质,在液态时能够发生电离H2OH++OH-,纯水电离时c(H+)=c(OH-),当外界条件改变