内容正文:
第三章 水溶液中的离子反应与平衡
第二节 水的电离和溶液pH
第1课时 水的电离
巩固旧知
强、弱电解质
弱电解质的电离平衡
电离平衡常数
常见的弱电解质:
①弱酸
②弱碱
③极少部分盐
④水
新课导入
证明水是弱电解质
水的电离
新课导入
水的导电性实验
电导率仪
纯水能发生微弱的电离
任务一 :寻找证明水的电离很微弱的证据。
1.水的电离
水是一种极弱的电解质,能发生微弱的电离
H2O
H3O+
H2O
OH-
简写:
H2O H+ + OH-
水合氢离子
c水(H+)=c水(OH+)
H2O H+ + OH-
Kw=
水的离子积常数
当水的电离达到平衡时,电离产物H+和OH-浓度之积是一个常数,记作KW,KW 叫做水的离子积常数,简称水的离子积。
那么当水的电离达到平衡时,电离产物电离产物H+和OH-浓度之积是一个常数,
记作KW,KW 叫做水的离子积常数,简称水的离子积。
板书:2、水的离子积常数
①条件:达到平衡
②符号:Kw(叫做水的离子积常数、简称水的离子积,可通过实验和理论计算获得)
③表达式
根据表格,可以获得常温25℃下,水的离子积为1✖10-14,因为纯水中,氢离子浓度和氢氧根浓度相等,均为10-7次。
④常用:常温下KW=10-14
除此之外,你还能获得什么信息呢?
⑤影响因素:T越高,Kw越大。
我们来分析以下,水的电离是一个吸热过程,平衡常数为K= 又因为C(H2O)是一个常数,我们将常数项移到等号的同一侧,那么氢离子于氢氧根的乘积为一个定值,还可以得到KW=K/C(H2O),水的电离是吸热还是放热呢,升高温度,平衡向正向进行,KW和K都会增大。
2.水的离子积常数
当水的电离达到平衡时,电离产物H+和OH-浓度之积是一个常数,
记作KW,KW 叫做水的离子积常数,简称水的离子积。
KW=c(H+)·c(OH-)
(1)表达式:
(2)影响因素
KW =c(H+)·c(OH-)=1×10-14
改变条件 平衡移动方向 c(H+) c(OH-) 水的电离程度 Kw
升高温度
加入HCl(g)
加入NaOH(s)
加入NaHSO4(s)
任务二 :外界条件对水的电离的影响
H2O H+ + OH-
25 ℃,不同浓度NaOH溶液中的H+浓度与OH-浓度
编号 ① ② ③ ④ ⑤ ⑥
c(NaOH) 1×10-3 5×10-3 1×10-2 2×10-2 5×10-2 1×10-1
c(OH-)
pH 11.0 11.7 12.0 12.3 12.7 13.0
c(H+)
KW
注:表中浓度单位均为mol/L
1×10-3
5×10-3
1×10-2
2×10-2
5×10-2
1×10-1
1×10-11
1×10-12
1×10-13
2×10-12
5×10-13
2×10-13
1×10-14
1×10-14
1×10-14
1×10-14
1×10-14
1×10-14
资料卡片:pH=-lgc(H+),c(H+)=10-pH
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2.水的离子积常数
当水的电离达到平衡时,电离产物H+和OH-浓度之积是一个常数,
记作KW,KW 叫做水的离子积常数,简称水的离子积。
KW=c(H+)·c(OH-)
(1)表达式:
(2)影响因素
①KW只与温度有关,温度升高,KW增大。
②常温下,KW =c(H+)·c(OH-)=1×10-14
(3)适用:KW 不仅适用于纯水,也适用于稀的电解质水溶液。
[特别提醒]
①c(OH-)水=c(H+)水
②c(H+)、c(OH-)表示溶液中总的H+、OH-浓度
3.KW 应用
1.计算酸(或碱)溶液中水电离的c(H+)水或c(OH-)水
(1)25 ℃时,0.1 mol·L-1的稀盐酸中,水电离的c水(H+)与c水(OH-)各为多少?
(2)25 ℃时,0.1 mol·L-1的 NaOH 溶液中,水电离的c水(H+)、c水(OH-)各为多少?
c(OH-)水=c(H+)水=1.0×10-13 mol·L-1,
c(H+)水=c(OH-)水=1.0×10-13 mol·L-1
25℃纯水中c水(H+)=c水(OH-)=1.0×10-7 mol·L-1
加入酸、碱会抑制水的电离。
酸或碱溶液中水电离H+、OH-的计算方法
(1)在酸或碱溶液中水的电离虽然受到抑制,但c水(H+)=c水(OH-)。
归纳