内容正文:
第三章 水溶液中的离子平衡
第二节 水的电离和溶液的PH
思考:纯水可以导电吗?
1.现象
:指针摆动 :不亮
G
×
2.结论
水是一种弱电解质
3.原因
H2O H+ +OH-
H2O+ H2O H3O + +OH-
+
+
+
-
一、水的电离
1、水的电离方程式:
H2O H++OH-
一定温度下水的电离平衡常数表达式
K 电离=
c(H+)×c(OH-)
c(H2O)
c(H2O) ·K 电离= c(H+)×c(OH-)
常数K 电离和常数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(Kw)。
=Kw
2、水的离子积:
(1)表达式:
(2)影响因素
温度/℃ 0 20 25 50 100
Kw/10-14 0.115 0.687 1.01 5.31 54.5
水的电离只与温度有关,因为电离是一个吸热过程,温度越高,Kw越大
室温下,Kw=1×10-14,则在纯水中c(H+)=c(OH-)=?
(3)适用范围
Kw不仅适用于纯水,还适用于稀的电解质溶液。
常温,稀溶液中,无论溶液酸碱性,均有
Kw =c(H+)·c(OH-)=10-14
3、影响水的电离平衡的因素
条件改变 平衡移
动方向 离子浓度 电离程度 KW
C (H+) C(OH-)
升高温度
加HCl(g)
加NaOH(s)
加入钠单质
加入氯化铵
加入醋酸钠
加酸或碱,抑制水的电离;升高温度、加入活泼金属、加入某些盐,促进水的电离。
H2O H++OH-
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条件 C(H+) C(OH-) C(H+)H2O C(OH-)H2O
Kw
0.1mol/LHCl
0.1mol/LNaOH
常温下,分别计算下列两种溶液的中的离子浓度
mol/L
2、任何溶液中,水电离出的c(H+)水= c(OH-)水
mol/L
mol/L
mol/L
1、水溶液无论酸碱性都含H+、OH-,且都满足
c(H+)·c(OH-)=Kw , Kw只与温度有关。
活动一
3、酸/碱溶液中c(H+)与c(OH-)谁小,谁就是水电离出来的。
4、若水溶液中c(H+)水= c(OH-)水<10-7,溶液可能是酸溶液或碱溶液。
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二、溶液的酸碱性与pH
室温下 纯水 加入少量盐酸 加入少量氢氧化钠
c(H+)
c(OH-)
c(H+)与c(OH-)的相对大小
溶液酸碱性
1、溶液的酸碱性的判断
(1)根本依据: c(H+)与c(OH-)的相对大小
c(H+)>c(OH-)
c(H+)=c(OH-)
c(H+)<c(OH-)
(2)常用依据: 由PH值或c(H+)大小判断
pH值的定义:
c(H+)的负对数
pH= -lg c(H+)
或pH =7
或pH>7
或pH<7
中性溶液
CH+ = 10-7
酸性溶液
碱性溶液
CH+ <10-7
CH+>10-7
25℃
结论1:PH值越小,酸性越强,PH越大,碱性越大
结论2:PH=7溶液呈中性,只能在常温时成立
(3)其他依据: 实验测定
①酸碱指示法
③利用pH计测定
②利用pH试纸测定
2.溶液的稀释
常温,pH=3的盐酸稀释100倍后pH ,
pH=12的NaOH溶液,稀释100后pH ;
2.常温下, pH = 3的醋酸稀释100倍,pH变为 ,
pH = 10的氨水稀释100倍,pH变为变为 .
结论1:强酸pH=a,加水稀释10n,则pH=a+n <7
强碱pH=a,加水稀释10n,则pH=a-n>7
结论2:弱酸pH= a ,加水稀释10n,则a<pH< a+n <7
弱碱pH= a ,加水稀释10n,则7< a-n < pH <a
结论3:酸、碱无限稀释, pH接近7
注意:溶液稀释,不是所有离子浓度都减小。
酸(pH=a) 碱(pH=b)
强酸 弱酸 强碱 弱碱
稀释10n倍 pH=a+n a<pH<a+n pH=b-n b-n<pH<b
无限稀释 pH趋向于7
酸碱溶液稀释时pH的变化
注:表中 a+n<7,b-n>7