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水的电离和溶液的pH

  

一、一周知识概述

(一)、水的电离

1、水的电离过程表示方法

  

  水的电离特点:

  (1)水分子与水分子之间的相互作用而引起电离的发生;

  (2)水是弱电解质,只有极少数水分子发生电离;

  (3)水分子在电离产生H的同时产生相同数目的OH

  (4)25℃,纯水中,C(H)=C(OH)=1.0×10-7mol·L-1

2、水的离子积常数

  (1)在25℃时,纯水中的水的浓度可视为常数,故定义
Kw=C(H)·C(OH)=10-14为水的离子积常数。

  (2)水的离子积常数可以推广到所有的稀溶液中,即在25℃时,稀溶液中存在
Kw=C(H)·C(OH)=10-14

  (3)Kw只与温度有关,温度改变,Kw就发生改变,与C(H)和C(OH)等均无关。

  (4)在水和水溶液中,既有OH又有H,但H和OH不能大量共存。

3、影响水的电离程度的因素

(1)温度

  因为水的电离是一个吸热过程,升高温度可以促进水的电离。

(2)酸(或碱)

  酸(或碱)加入到水中增加了H和(或OH)的浓度,使水的电离平衡向左移动,抑制了水的电离。

(二)、溶液的pH和溶液的酸碱性

1、溶液的pH

  pH=-lg{C(H)}

  pH是溶液中C(H)的变式表示,溶液中存在Kw=C(H)·C(OH);因此pH与溶液的酸碱性有密切关系。

  pH在25℃时一般取值范围常为:0~14,只是用来表示C(H)很小的溶液。

2、溶液的酸碱性

  科学规定:C(H)=C(OH)的溶液为中性溶液;

       C(H)>C(OH)的溶液为酸性溶液;

       C(H)<C(OH)的溶液为碱性溶液。

  在25℃时,pH>7的溶液为碱性溶液;pH=7的溶液为中性;pH<7的溶液为酸性溶液。

二、重难点知识讲解

(一)、溶液pH的计算方法(25℃)

1、酸溶液

  (1)强酸溶液,如HnA,设物质的量浓度为C mol·L-1,C(H)=nC mol·L-1,pH=-lgC(H)=-lg(nc)。

  (2)一元弱酸溶液,设物质的量浓度为C mol·L-1,电离度为α,则C(H)=C·α,pH=-lg(Cα)。

  (3)两强酸混合

2、碱溶液

  (1)强碱溶液,如B(OH)n,设物质的量为

    C mol·L-1,C(OH)=nC mol·L-1

  (2)一元弱碱溶液,设物质的量浓度为C mol·L-1,电离度为α,C(OH)=Cα,

  (3)两强碱混合

  由,先求出混合后的C(OH),再通过KW求混合后C(H),最后求pH。

3、强酸与强碱混合

  先依据H+OH=H2O,判断是否有过量的情况,可以分为下面三种情况:

  (1)若恰好中和,在25℃时,pH=7;

  (2)若酸过量,先求出中和后的剩余C(H),再求pH;

  (3)若碱过量,先求中和后剩余的C(OH),再通过KW求C(H),最后求pH。

(二)、同一溶液中的pH和pOH的关系

  定义pOH=-lg{C(OH)}

  由C(H)·C(OH)=Kw,推出在25℃时:

  pH+pOH=14

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