第三章水溶液中的离子平衡第2节水的电离和溶液的酸碱性【知识点一】水的电离1.水的电离方程式水是极弱的电解质，发生微弱的电离。水分子电离示意图如下：H2O+H2OH3O++OH-其电离方程式也可简写为：H2OH＋+OH－2.水的电离平衡常数与化学平衡一样，当电离达到平衡时，电离产物H＋和OH―浓度之积与未电离的H2O的浓度之比也是一个常数。K电离=c(H＋)·c(OH-)/c(H2O)【思考与交流】实验测得，25℃时，1L纯水中只有1×10－7mol的H2O电离。⑴由此可确定此条件下纯水中c(H＋)与c(OH－)的大小关系为两者相等，它们的值为1×10－7mol/L。⑵由此可确定此条件下纯水中K电离的值为1.8·10-16。c(H＋)·c(OH-)/c(H2O)1×10－7mol/L1.8×10-16两者相等2.水的离子积因为水的电离极其微弱，在室温下电离前后n(H2O)几乎不变，因此，C(H2O)可视为常数，则C(H＋)·C(OH―)=K电离·C(H2O)。常数K电离与常数C(H2O)的积作为一新的常数，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－)。可由实验测得，也可通过理论计算求得。依前面所学知识可求得：25℃时，KW=1×10－7·1×10－7=1.0×10－14。1×10－7·1×10－7=1.0×10－14由于水是一种弱电解质，其电离过程需吸热，故温度升高，水的离子积会增大。表3-2不同温度下水的离子积常数需吸热会增大t/0c1102025KW/10－140.1340.2920.6811.01t/0c405090100KW/10－142.925.4738.055.01.013.水的电离平衡的影响因素⑴温度：水的电离是吸热过程，升高温度，水的电离平衡右移，电离程度增大。由表3-2所给数据，1000C时，水中氢离子浓子约为7.42·10-7moL/L。⑵酸、碱向纯水中加入酸或碱，由于酸(碱)电离产生的H＋(OH―)，使溶液中的C(H＋)或C(OH―)增大，水的电离平衡向左移动，水的电离程度减小。向左减小【例】试通过计算确定：常温下0.01moL/L的盐酸中，由水电离产生的H+离子浓度为多少？由此你能得到什么启示？解：设水电离产生的H+离子浓度为a，则有：a×(a+0.01)=10-14a×0.01moL/L=10-14解得a=10-12moL/L由此可见:酸、碱抑制水的电离。a×(a+0.01)=10-14即：a×0.01=10-14解得a=10-12(moL/L)由此可见:酸、碱抑制水的电离。⑶盐(能电离产生弱酸根离子或弱碱阳离子的盐)在纯水中加入含有弱酸根离子或弱碱阳离子的盐，由于它们能跟水电离出的H＋和OH―结合生成难电离物质，使水的电离平衡向右移动，水的电离程度增大。⑷加入活泼金属向纯水中加入活泼金属，如金属钠，由于活泼金属能与水电离的H＋直接作用，产生氢气，促进水的电离。向右增大【知识点二】溶液的酸碱性与pHKW不仅适用于纯水，还适用于稀的电解质水溶液，不管是哪种溶液均有：c(H＋)H2O=c(OH―)H2O且KW=C(H＋)溶液·C(OH―)溶液25℃时，c(H＋)溶液·c(OH―)溶液=1.0×10－14即KW=1.0×10－141．酸、碱抑制水的电离【思考与交流】⑴室温时，1L酸或碱的稀溶液中水的物质的量为55.6mol，达到电离平衡后，发生电离的水的物质的量小于1.0·10-7moL(填大于、小于或等于)⑵比较室温时，下列情况下，c(H＋)和c(OH―)的值或变化趋势(增加或减少)：小于纯水加少量盐酸加少量NaOH固体c(H＋)·c(OH―)1.0×10－141.0×10－14c(H＋)10-7大于10-7小于10-7c(OH―)10-7小于10-7大于10-7由水电离产生的c(H＋)10-7小于10-7小于10-7c(H＋)和c(OH―)大小比较c(H＋)>c(OH―)c(H＋)
