水是一种极弱的电解质,在常温下能电离出极少量的H 和OH-,存在着电离平衡。
水的电离平衡规律
1.Kw=c(H )·c(OH-),纯水中c(H )=c(OH-),纯水总是呈电中性的。
2.不能认为c(H )或c(OH-)等于10-7mol/L或pH=7的溶液就一定是中性溶液,即不能把pH=7作为判断一切溶液酸、碱性的分界线,而应比较c(H )和c(OH-)两者的相对大小。溶液呈酸碱性的本质是c(H )≠c(OH-)。
3.已知水电离产生的c(H )或c(OH-)并不能最终确定溶液的酸碱性,因为这既可能是酸(或酸性)溶液,也可能是碱(或碱性)溶液。例如,由水电离出的c(H )=1×10-13mol/L的溶液,其pH等于1或13。
4.水电离平衡的破坏和移动
(1)外加酸、碱可以打破水的电离平衡,促使水的电离平衡逆向移动,导致c(H )≠c(OH-),水的电离受到抑制。酸溶液的pH表示的c(H )为溶质酸电离产生的,通过Kw=c(H )·c(OH-)水可以计算出水电离的c(OH-)水,而c(H )水=c(OH-)水。碱溶液的pH表示的c(H )则为水电离出的c(H )水,因为碱本身不能电离出H 。
(2)温度会影响水的电离平衡。水的电离是吸热过程,温度升高,促进水的电离,Kw增大,pH减小,但仍存在c(H )水=c(OH-)水。在常温时Kw=10-14;100℃时,Kw=10-12。
(3)能发生水解的盐可以促进水的电离,从而打破水的电离平衡。只有一种弱酸根阴离子(或弱碱阳离子)水解,则c(H )≠c(OH-);若所加盐发生双水解,则两种离子的浓度可能相等,也可能不相等。水解呈酸性的盐溶液pH表示的是水电离的c(H )水(与碱溶液相同),水解呈碱性的盐溶液的pOH(pOH=-lgc(OH-))表示的是水电离的c(OH-)水(与酸溶液相同)。
5.对于极稀的酸、碱溶液,水的电离则不可忽视。例如:c(H )=10-8mol/L的盐酸,如果认为pH=8就错了,因为酸溶液的pH在常温时一定是小于7的。这时在计算该溶液的pH时,就必须考虑水电离产生的c(H )水和c(OH-)水。