内容正文:
第二节 水的电离和溶液的pH
第1课时 水的电离和溶液的酸碱性
第三章 水溶液中的离子反应与平衡
【思考与讨论】
在水溶液中,酸、碱和盐全部或部分以离子形式存在,那么,其中的溶剂——水是全部以分子形式存在,还是部分以离子形式存在呢?
怎样验证你的猜想?
利用灯泡和灵敏电流表测定水的导电性
灯泡亮,电路正常
灯泡不亮,
纯水不导电或导电能力弱
灵敏电流表指针偏转,
纯水能导电但导电能力弱
结论:水是一种极弱的电解质,能发生微弱的电离
一、水的电离
精确的导电性实验表明:
1. 电离方程式
2. 水的电离特点
(1)极微弱
实验数据:25°C, 1L水只有10-7molH2O发生电离,计算水的电离度
电离度 ≈
(2)△H >0
(3)c(H+)水=c(OH-)水
H2O + H2O H3O+ +OH-
H2O H+ + OH-
10-7
55.6
×100%
KW=c(H+)·c(OH-)
K电离 .c(H2O) =c(H+) .c(OH-)
电离常数表达式:
已知 25℃ 时,1 L 纯水电离出的 n(H+) = n(OH-) = 1×10-7 mol
则 Kw = c(H+)×c(OH-) = 1×10-14
Kw
3. 水的离子积常数
一、水的电离
室温下1LH2O中有1×10-7mol H2O电离,c(H2O)可视为常数。
(5)特殊数值:25℃时,Kw=1×10-14;100℃时, Kw = 55×10-14 ≈ 1.0×10-12
(3)表达式:
Kw=c(H+)·c(OH-)
(1)定义:
在一定温度下,水中c(H+)和c(OH-)的乘积是一个常数,这个常数叫做水的离子积常数。
(2)符号: Kw
3. 水的离子积常数
一、水的电离
T/℃ 0 10 20 25 40 50 100
Kw/10-14 0.114 0.292 0.681 1.00 2.92 5.47 55.0
(4)影响因素
Kw只受温度影响。温度升高,水的离子积增大
4.影响水的电离平衡的因素
一、水的电离
条件 移动方向 c(H+) c(OH-) 电离程度 Kw
升温
通入HCl(g)
通入氨气
加 Na
加FeCl3(s)
加入NaHSO4(s)
右移 增大 增大 增大 增大
左移 增大 减小 减小 不变
左移 减小 增大 减小 不变
右移 减小 增大 增大 不变
右移 增大 减小 增大 不变
左移 增大 减小 减小 不变
②酸、碱:抑制水的电离,水的电离程度变小,Kw不变。
① 温度:温度升高,促进水的电离, Kw增大。
③ 外加能消耗H+或OH-的物质:平衡正向移动 ,水的电离程度变大,Kw不变。
4.影响水的电离平衡的因素
一、水的电离
思考:水的离子积常数Kw=c(H+)·c(OH-)中H+和OH-一定是水电离出来的吗?
①任何水溶液中,都存在H+和OH-;
②水的离子积常数不仅适用于纯水,也适用于酸、碱、盐等电解质的稀溶液;
③KW=c(H+)·c(OH-)中的c(H+)和c(OH-)指的是溶液中的总浓度,不仅限于水电离的;
④水溶液中c(H+)和c(OH-)不一定相等,但是由水电离出的c(H+)水和c(OH-)水一定相等。
5.注意:
分清c(H+)和c(H+)水
(1)水电离出的c(H+)或者c(OH-)的计算
例1: 在25℃ 0.01mol/LHCl溶液中:c(H+) = , c