水的電離和PH

1、 水的電離和溶液的酸堿性水的電離和溶液的酸堿性H2O + H2O H3O+ + OH一、水的電離一、水的電離 水合氫離子水合氫離子簡寫為：簡寫為：H2O H+ OH(水電離出的水電離出的H、OH濃度相等濃度相等)1、H2O + H2O H3O+ + OH-H2O H+ + OH-簡寫：簡寫： K 電離電離c(H+)c(OH-） c(H2O）K . =c ( H+) .c( OH-) c(H2O)Kw =c ( H+) .c( OH-) 水是水是極弱極弱的電解質(zhì)的電解質(zhì)25 時，時，1L水中只水中只有有10-7molH2O分子分子發(fā)生電離發(fā)生電離KwKw = C = C（H H+ +）C C（O

2、HOH- -）2.2.水的離子積水的離子積( (常數(shù)常數(shù)) )：t0102025KW/10-140.1140.2920.6811.01t405090100KW/10-142.925.4738.055.0溫度越高，溫度越高，KwKw越大。越大。水的電離是吸熱過程。水的電離是吸熱過程。結(jié)論：結(jié)論：原因原因：25 ： Kw=c(H+)c(OH)=1.010-14分析下表中的數(shù)據(jù)有何規(guī)律，并解釋之分析下表中的數(shù)據(jù)有何規(guī)律，并解釋之 加入酸：加入酸：增大增大減少減少平衡逆向移動平衡逆向移動但但KwKw保持不變保持不變H H2 2O HO H+ + + OH + OH- - C(HC(H+ +) )C(O

3、HC(OH- -) ) 加入堿：加入堿：減小減小增大增大平衡逆向移動平衡逆向移動但但KwKw保持不變保持不變H H2 2O HO H+ + + OH + OH- - C(HC(H+ +) )C(OHC(OH- -) )升高溫度：升高溫度： 平衡正向移動平衡正向移動 C C（H H+ +）和）和C C（OHOH- -）都增大）都增大 Kw Kw增大增大（正反應(yīng)吸熱）（正反應(yīng)吸熱）H H2 2O HO H+ + + OH + OH- - 3 3、影響水的電離平衡的因素、影響水的電離平衡的因素酸酸堿堿溫度溫度抑制抑制水的電離，水的電離，KwKw保持不變保持不變升高溫度促進水的電離，升高溫度促進水的電

4、離，KwKw增大增大 注意：注意：KwKw是一個溫度函數(shù)，只隨溫度的升高是一個溫度函數(shù)，只隨溫度的升高而增大，同樣也適用于稀溶液而增大，同樣也適用于稀溶液. .1 1、溫度不變時，在稀溶液中溫度不變時，在稀溶液中, ,K Kw w均為常數(shù)均為常數(shù) 2525時，時， K Kw w 1 110101414 其他溫度下，其他溫度下，K Kw w為其他常數(shù)為其他常數(shù)應(yīng)用：可利用應(yīng)用：可利用K Kw w=C(H=C(H+ +)C(OH)C(OH) )計算不同條件下計算不同條件下的離子濃度的離子濃度2 2、在任何情況的水溶液中，、在任何情況的水溶液中，C(HC(H+ +) )和和C(OHC(OH) )均均

5、不等于零不等于零 3 3、溶液中、溶液中C(HC(H+ +) )和和C(OHC(OH) )可不相等，但由可不相等，但由水水電電離產(chǎn)生的離產(chǎn)生的C(HC(H+ +) )和和C(OHC(OH) )在任何溶液中均相等在任何溶液中均相等4 4、在、在K Kw w=C(H=C(H+ +)C(OH)C(OH) )中，中，C(HC(H+ +) )和和C(OHC(OH) )指水指水溶液溶液H H+ + 和和OHOH的總濃度即：的總濃度即：C(HC(H+ +) ) C(HC(H+ +) ) 酸酸 C(HC(H+ +) )水水 C(OHC(OH) ) C(OHC(OH) )堿堿+ C(OH+ C(OH) )水水K

6、 Kw w堿性溶液中堿性溶液中C(HC(H+ +) )酸酸0 0酸性溶液中酸性溶液中C(HC(H+ +) )水水可忽略可忽略酸性溶液中酸性溶液中C (OH )堿堿=0堿性溶液中堿性溶液中C (OH)水水可忽略可忽略討論：討論：25時，時，0.1mol/L的的HCl溶液中溶液中由水電離產(chǎn)生的由水電離產(chǎn)生的H+濃度是否與濃度是否與0.1mol/L的的NaOH溶液中由水電離產(chǎn)生的溶液中由水電離產(chǎn)生的OH濃濃度相等？度相等？結(jié)論：結(jié)論：在酸、堿溶液中計算由水電離產(chǎn)在酸、堿溶液中計算由水電離產(chǎn)生的生的H+濃度和濃度和OH濃度時：濃度時： 酸中看酸中看C (OH)、堿中看、堿中看C (H+)加加NaOH加

7、加HCl加熱加熱Kwc(H+)c(OH-)濃濃度大小關(guān)系度大小關(guān)系c(OH-)c(H+)水的電離平水的電離平衡移動方向衡移動方向酸堿性酸堿性 條件條件增大增大c(H+)c(OH-)c(H+)c(OH-)中性中性右右增大增大增大增大c(H+)=c(OH-)酸性酸性左左增大增大減小減小不變不變堿性堿性左左減小減小增大增大不變不變二、溶液的酸堿性與二、溶液的酸堿性與P PH H1、溶液的酸堿性與、溶液的酸堿性與H+、OH濃度的關(guān)系濃度的關(guān)系PH72、PHPOH= lgc(OH)PH = lgc(H+)溶液的酸堿性和溶液的酸堿性和PH的關(guān)系的關(guān)系任意溫度任意溫度25酸堿性與酸堿性與PH的關(guān)系的關(guān)系酸性

8、酸性中性中性堿性堿性c(H+)c(OH)c(H+) = c(OH)c(H+)c(OH)PH = 7PH7C(H+)越大，越大，PH越小，酸性越強越小，酸性越強C(OH)越大，越大，PH越大，堿性越強越大，堿性越強無條無條件件有條有條件件用用pHpH表示表示c(Hc(H+ +) )或或c(OHc(OH- -)1 mol/L)1 mol/L)1 mol/L的溶液的酸堿性不用的溶液的酸堿性不用pHpH表示。表示。pH減小一個單位，減小一個單位， c(H+) _（增大幾倍、減（增大幾倍、減小幾倍、不變，下同）小幾倍、不變，下同） pH變化變化n個單位，個單位， c(H+)變化變化 _倍，趨勢相反倍，趨

9、勢相反 pH增大一個單位，增大一個單位， c(OH-) _pH變化一個單位，變化一個單位， c(OH-)變化變化 _倍，趨勢相同倍，趨勢相同 pH 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14c(H+) 100 10-1 10-2 10-3 10-4 10-5 10-6 10-7 10-8 10-9 10-10 10-11 10-12 10-13 10-14molL-1增大十倍增大十倍10n增大十倍增大十倍10nc(H+)c(OH-)常溫下：常溫下：pH+pOH=14pHpH測定方法測定方法測定方法：酸堿指示劑法、測定方法：酸堿指示劑法、pHpH試紙法、試紙法、pHpH

10、計法等。計法等。 酸堿指示劑的顏色變化是在一定的酸堿指示劑的顏色變化是在一定的pHpH值范圍值范圍內(nèi)發(fā)生的。我們把指示劑發(fā)生顏色變化的內(nèi)發(fā)生的。我們把指示劑發(fā)生顏色變化的pHpH值范值范圍叫做指示劑的變色范圍。圍叫做指示劑的變色范圍。pHpH1 2 1 2 3 3.1.1 4.44.4 5 5 6 7 6 7 8 8 9 9 1010 11 12 13 14 11 12 13 14甲基橙甲基橙紅色紅色橙色橙色黃色黃色石蕊石蕊紅色紅色紫色紫色藍(lán)色藍(lán)色酚酞酚酞無色無色淺紅淺紅色色紅色紅色注意：注意：不能用水潤濕不能用水潤濕要放在玻璃片（或表面皿）上要放在玻璃片（或表面皿）上不是將試紙伸到溶液中不是

11、將試紙伸到溶液中廣泛廣泛pH試紙只能讀出整數(shù)試紙只能讀出整數(shù)pH計（酸度計）計（酸度計）pH試紙試紙精確測定：精確測定：用法用法：用玻璃棒蘸溶液，點在：用玻璃棒蘸溶液，點在pH試紙試紙中央，半分鐘后與比色卡比色中央，半分鐘后與比色卡比色v思考討論思考討論1、0.01mol/L鹽酸溶液中。由水電離出的鹽酸溶液中。由水電離出的CH+H2O、COH-H2O分別是多少？分別是多少？2、0.01mol/L NaOH溶液中。由水電離出溶液中。由水電離出的的CH+H2O、COH-H2O分別是多少？分別是多少？任何水溶液中由水電離出來的任何水溶液中由水電離出來的CH+ H2O與與COH- H2O相等相等 利用

12、Kw的定量計算求求CH+H2O或或COH- H2O例例1.在常溫下在常溫下,某溶液中由水電離出的某溶液中由水電離出的C(H+) = 10-11mol/L, 則該溶液的則該溶液的PH可能為可能為_例例2.某溶液中某溶液中,由水電離產(chǎn)生的由水電離產(chǎn)生的C(H+)=10-11 mol/L,則該溶液可能是則該溶液可能是 A.110-3mol/L的鹽酸的鹽酸 B.110-3mol/L的醋酸的醋酸 C.110-3mol/L的氫氧化鈉溶液的氫氧化鈉溶液 D.110-3mol/L氨水氨水例例3. 253. 25時時, ,在由水電離產(chǎn)生的在由水電離產(chǎn)生的c(Hc(H+ +)=1)=11010-14-14molLmolL-1-1的某無色溶的某無色溶液中一定能大量共存的是（液中一定能大量共存的是（ ）A AFeFe2+2+、K K+ +、SOSO4 42-2-、NONO3 3- - B BMgMg2+2+、NHNH4 4+ +、SOSO4 42-2-、C1C1- -C CNaNa+ +、K K+ +、SOSO4 42-2-、NONO3 3- -D DBaBa2+2+、NaNa+ +、SOSO4 42-2-、MnOMnO4 4-