張懷玉
(云南省大理州鶴慶縣第一中學(xué))
淺談水的電離
張懷玉
(云南省大理州鶴慶縣第一中學(xué))
水是一種極弱的電解質(zhì),能發(fā)生微弱的電離,酸、堿和能水解的鹽都會(huì)對(duì)水的電離平衡產(chǎn)生影響,那么,在酸、堿和能水解的鹽溶液中,由水電離出的氫離子濃度是多少呢?從酸或堿的溶液中為“小數(shù)字”的原則和能水解的鹽溶液中為“大數(shù)字”原則兩個(gè)方面就酸、堿和能水解的鹽溶液中由水電離出的氫離子濃度闡述了幾點(diǎn)看法。
溶液;水;電離;濃度;氫離子;氫氧根離子
水是一種極弱的電解質(zhì),能發(fā)生微弱的電離:H2O?H++OH-其中c(H+)c(0H-)=KW(水的離子積),KW只受溫度的影響。常溫下的純水中,c(H+)=c(OH-)=1×10-7mol/L,則KW=1×10-14。KW不僅適用于純水,還適用于任何稀的電解質(zhì)的水溶液。那么,酸、堿和能水解的鹽對(duì)水的電離平衡有何影響呢?其中,由水電離出的氫離子濃度又是多少呢?
例2.常溫下,在PH=11的NaOH溶液中,c(H+)aq=1×10-11,有兩個(gè)電離:NaOH?Na++OH-,H2O?H++OH-,由此可知c(H+)水=c(H+)aq=1×10-11小于純水中的氫離子濃度(1×10-7),則堿抑制水的電離??蓪W的值1×10-14視為1×10-11和1×10-3的積,則堿溶液中由水電離出的氫離子濃度就為組成KW的兩個(gè)數(shù)中的“小數(shù)字”。
綜上所述,酸或堿都抑制水的電離,在酸或堿的水溶液中,由水電離出的氫離子濃度為組成KW的兩個(gè)數(shù)字中的“小數(shù)字”。
例3.常溫下,在PH=5的NH4Cl溶液中,c(H+)aq=1×10-5,存在
其中c(H+)水=c(H+)aq=1×10-5mol/L,大于純水中的氫離子濃度(1×10-7),則NH4+的水解促進(jìn)了水的電離??蓪W的值視為1× 10-5與1×10-9的積,則NH4Cl溶液中,由水電離出的氫離子濃度為組成KW的兩個(gè)數(shù)中的“大數(shù)字”。
例4:常溫下,在PH=9的Na2CO3溶液中,c(H+)aq=1×10-9,存在:
綜上所述,鹽的水解促進(jìn)了水的電離,在能水解的鹽溶液中,由水電離出的H+濃度為組成KW的兩個(gè)數(shù)字中的“大數(shù)字”。
1.判斷由水電離出的H+濃度為1×10-12mol/L的溶液的酸堿性。
解析:可將KW的值視為1×10-12與1×10-2的積,c(H+)水為組成KW的兩個(gè)數(shù)字中的“小數(shù)字”,則該溶液為酸溶液或堿溶液,溶液呈酸性或堿性。
2.常溫下,在PH=5的硫酸溶液中,由水電離出的氫離子濃度為多少?
解析:c(H+)aq=1×10-5mol/L,可將KW的值視為1×10-5與1× 10-9的積,在酸溶液中,由水電離出的氫離子濃度為組成KW的兩個(gè)數(shù)字中的“小數(shù)字”,故c(H+)水=1×10-9.
楊國明.淺談外界條件對(duì)水電離程度的影響[J].化學(xué)教學(xué),2007(3).
·編輯 李建軍