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水是一种极弱的电解质,能够发生微弱的电离,存在着电离平衡。在一定温度下,[H+]与[OH-]的乘积是一个常数,即[H+][OH-]=KW,KW叫做水的离子积常数,简称水的离子积。
通过水的电离方程式,可以发现它蕴含了如下几组关系,在我们教学和学习中,都至关重要。现小结如下:
一、
水电离出的H+和OH-共存于方程式同一边,反映了溶液中[H+]和[OH-]的相互依存关系,并说明在任何水溶液中都同时存在着H+和OH-,它们既互相依存,又互相制约,它们是一对矛盾的统一体。当溶液中[H+]增大时,[OH-]将减小;反之,当溶液中[OH-]增大时,[H+]将减小,这两种离子浓度的乘积是一个常数。
二、
在一定温度下,
当外加酸性溶液所提供的H+和碱性溶液所提供的OH-(混合以后)[H+][OH-]>KW时,会发生酸碱中和反应;当[H+][OH-]<KW时,则是盐的水解,溶液向生成酸碱的方向移动。
三、
水电离生成H+和OH-系数比为1:1,它不仅表示水电离生成的H+和OH-的个数比,而且它还蕴含着下面两种重要的关系。
1、外加酸碱都会抑制水的电离,水产生的H+和OH-都会减少,但由水产生的H+和OH-永远相等,满足系数比1:1的关系,[H+]H2O
2、质子守恒:加入能水解的盐,会促进水的电离,由水产生的H+和OH-还是满足系数比1:1的关系,虽然H+或OH-会与弱的离子结合生成弱酸或者弱碱,以别的微粒形式存在,但不影响这个比例关系。即水电离产生的H+和OH-的量始终相等,这个关系其实就是溶液中质子守恒关系的本质。
例在Na2CO3溶液中,CO32-会与水电离产生的H+结合生成HCO3-,结合两个H+则生成H2CO3,同时将会促进水的电离,产生更多的OH-,在溶液存在着如下的质子守恒关系式:[OH-]=[H+]+[HCO3-]+2[H2CO3]。
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