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【转载】高中化学选修4的辅导九  

2014-01-23 11:01:41|  分类: 化学辅导 |  标签: |举报 |字号 订阅

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本文转载自jshlshzhzh《高中化学选修4的辅导九》

关于水的电离和溶液的pH值(上)

l 水是一种弱电解质,在水中存在着微弱的自偶电离(水分子与水分子之间相互作用而发生的电离)。

2H2O可逆符号 H3O++OH-

l      上述电离方程式通常简写为:

H2O可逆符号 H++OH-  在一定温度下的纯水中(已经达到电离平衡)有: K= C(H+)C(OH-)/C(H2O) 因为水的电离极其微弱,发生电离以后的水仍然可以看做是纯水,所以C(H2O)=55.6mol/L 【此值是这样算出的:取1L水,质量是1000g,物质的量是1000g/18g·mol-1=55.6mol  套用C=n/V=55.6mol /1L=55.6mol/L。】而在表达式的右侧,不应该出现常数,所以将 K= C(H+)C(OH-)/C(H2O) 的两侧都乘以55.6(mol/L),就得到另一个K值,记作Kw(w是water)这样就成了:Kw= C(H+)C(OH-) 因为这个常数等于水中氢离子与氢氧根离子浓度的乘积,所以叫做水的离子积常数,简称为水的离子积。

因为在室温下,纯水中 C(H+)=C(OH-)=10-7mol/L  所以,室温下Kw= C(H+)C(OH-)=1.0×10-14

l      影响水的电离平衡的因素:

1、同离子效应:向纯水中加入能够电离生成氢离子或氢氧根离子的物质(如酸和碱【以及NaHSO4】)时,水的电离平衡左移,水的电离度减小;(叫做水的电离平衡被抑制。)

2、水解盐效应:(这是我自己杜撰的,不是专业术语“盐效应”。)向纯水中加入能够发生水解的盐时,由于它会减小C(H+)或者C(OH-),会使得水的电离平衡右移,水的电离度增大;(叫做水的电离平衡被促进。)【参见盐类的水解】

3、温度:水的电离和弱酸、弱碱的电离一样,升高温度时,会使得水的电离平衡右移,但是影响不大。所以温度变化不大时,可以忽略不计。

综上所述,结合关于平衡常数的知识,可以知道:只要温度在室温上下,只要水中加入的物质不太多(即形成的是稀溶液----常见的溶液都认为是稀溶液),水仍然可以看成是纯液体时,Kw= C(H+)C(OH-)=1.0×10-14 就是成立的!!!

也就是说,不仅是在纯水中,就是在一般溶液中,

Kw= C(H+)C(OH-)=1.0×10-14 也是成立的!!!

【当温度升高到100℃时,纯水中 C(H+)=C(OH-)增大到10-6mol/L  所以,100℃时Kw= C(H+)C(OH-)=1.0×10-12 】

l      溶液的酸碱度:为了表示溶液的酸性的程度和碱性的程度,人们采取了用氢离子浓度或者氢氧根离子浓度来表示,比如某种盐酸溶液,C(H+)=5mol/L;再比如某种烧碱溶液,C(OH-)=6mol/L。但是对于常见的稀溶液,比如氢离子浓度为0.01mol/L,或者0.0001mol/L,这些数字书写、使用都很麻烦,所以,借助数学工具,将它们取负对数值,就可以变形成为简单的数字。负对数值用p表示,氢离子简写为H,氢氧根离子简写为OH,这样一来,pH就是氢离子的负对数值,pOH就是氢氧根离子的负对数值。为了统一,一般只使用pH值来表示常见稀溶液的酸碱度。适用范围是氢离子浓度≤1mol/L的酸性溶液、中性溶液和氢氧根离子浓度≤1mol/L的碱性溶液。其它浓溶液,仍然直接用氢离子浓度或者氢氧根离子浓度来表示。

l      室温下,在同一水溶液中,因为C(H+)C(OH-)=1.0×10-14 所以有:在同一水溶液中,pH+pOH=14 。【知道这一点,对于后面的计算,很有用!】

l      pH值的测定:较准确的测定方法是使用pH计,较方便的测定方法是使用pH试纸。常用的广泛pH试纸能够测定1至14(只有整数值)的pH值。使用方法:撕取pH试纸一条,放在玻璃片上,用洁净的玻璃棒蘸取待测溶液少许,滴到pH试纸中部,30秒内与标准比色卡对照,读出pH值。pH=1或2颜色是红色(深浅略有差别);pH=13或14颜色是蓝色(深浅略有差别)。

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