【水溶液中离子平衡】水的电离与水的离子积常数|0基础保姆式教学

杰哥 | 4-3 水的电离和水的离子积常数

1️⃣水的电离

精确的导电性实验表明，纯水大部分以H₂O的形式存在，但其中也存在着极少量的H₃O⁺和OH⁻。这表明水是一种极弱的电解质，能发生微弱的电离：

上述水的电离方程式可简写为：H₂O ⇌H⁺ +OH⁻

2️⃣水的离子积常数

1. 定义：当水的电离达到平衡时，电离产物H⁺和OH⁻浓度之积是一个常数，记作Kw，表达式：Kw =c(H⁺)·c(OH⁻)

Kw叫做水的离子积常数，简称水的离子积。

2. 实验测得：25℃时，1L纯水中只有1x10⁻⁷mol的水分子发生电离，故25℃时纯水中，c(H⁺)=c(OH⁻)= 1x10⁻⁷mol·L⁻¹；室温下（25°C），Kw是10⁻⁷x10⁻⁷ =10⁻¹⁴

3. 影响因素：只与温度有关，温度不变、Kw值不变。

升高温度，Kw值增大。

3️⃣外界条件对水的电离平衡的影响

4️⃣水的离子积表达式的应用

水的离子积表达式的应用：在水溶液中，均存在水的电离平衡，因此在表达式中，c(H⁺)、c(OH⁻)表示整个溶液总物质的量浓度，Kw=c( H⁺)溶液·c(OH⁻)溶液

1. 纯水中：Kw = c(H⁺)水·c(OH⁻)水
2. 酸溶液中：Kw=[c(H⁺)酸 + c(H⁺)水]·c(OH⁻)水，当c(H⁺)酸>>c(H⁺)水，可以忽略水电离出的H⁺，即：K= c(H+)酸·c(OH⁻)水，但由水电离出来的：c(H⁺)水 =c(OH⁻)水

例：计算25℃，0.1mol/L的HCI中，c(H⁺)酸=0.1mol/L，c(H⁺)水=10⁻¹³mol/L。c(OH⁻)水=10⁻¹³mol/L。

3. 碱溶液中：K=c(H⁺)·[c(OH⁻)碱+c(OH⁻)水]，当c(OH⁻)碱>>c(OH⁻)水，可以忽略水电离出的OH⁻

即：Kw= c(H⁺)水·c(OH⁻)碱，但由水电离出来的：c(H⁺)水=c(OH⁻)水

例：计算25℃，0.1mol/L的NaOH中，c(H⁺)水=10⁻¹³mol/L，c(OH⁻)碱=0.1mol/L，c(OH⁻)水=10⁻¹³mol/L