1.水的电离
[实验演示]用灵敏电流计测定纯水的导电性。
现象:灵敏电流计指针有微弱的偏转。
说明:能导电,但极微弱。
分析原因:纯水中导电的原因是什么?
结论:水是一种极弱电解质,存在有电离平衡:
在25℃时,1L纯水中(即55.56mol/L)测得只有
的
发生电离。
(1)请同学生们分析:该水中
等于多少?
等于多少?
和
有什么关系?
①
②
③
(2)水中
这个乘积叫做水的离子积,用
表示。
(3)请同学从水的电离平衡常数推导水的离子积K。
(4)想一想
①水的电离是吸热?还是放热?
②当温度升高,水的离子积是: (升高,降低或不变)
③当温度降低,水的离子积是: (“增大”,“减小”或“不变”)
[结论]水的电离是个吸热过程,故温度升高,水的
增大。25℃时,
;100℃时,
。
(5)水的离子积是水电离平衡时的性质,它不仅适用于纯水,也适用于任何酸、碱、盐稀溶液。即溶液中
①在酸溶液中,
近似看成是酸电离出来的
浓度,
则来自于水的电离。
且
②在碱溶液中,
近似看成是碱电离出来的
浓度,而
则是来自于水的电离。
[想一想]
为什么酸溶液中还有
?碱溶液中还有
?它们的浓度是如何求出来的?
2.溶液的酸碱性和pH
(1)溶液的酸碱性
常温时,溶液酸碱性与
,
的关系是:
中性溶液:
,
,
越大,酸性越强,
越小,酸性越小。
碱性溶液:
,
,
越大,碱性越强,
越小,碱性越弱。
(2)溶液酸碱性的表示法:
①当
或
大于1mol/L时,可直接用
或
来表示溶液酸碱性。
②若
或
小于1mol/L,如
,或
,这种表示溶液酸碱就很不方便,化学上采用pH来表示溶液酸碱性的强弱。
pH为氢离子物质的量浓度的负常用对数,表示溶液酸碱度强弱。
练习:
1.25℃时,纯水的pH?
解:纯水,25℃时
∴
答:25℃纯水pH为7。
2.物质的量浓度为
盐酸溶液pH?
解:
1 : 1
∴
答:
盐酸pH为2。
3.物质的量浓度为
的
溶液pH?
解:
1 : 1
∴
∴
答:
盐酸pH为12。
③溶液中
,pH与溶液酸碱性关系。
在中性溶液中,
在酸性溶液中,
酸溶液酸性越强,
越大,pH越小。
在碱性溶液中,
碱溶液碱性越强,
越小,pH越大。
重点、难点剖析:
1.影响水电离的因素
(1)温度:电离过程是一个吸热过程,温度越高,水电离程度越大,
也增大。
25℃时,
100℃时,
(2)酸或碱电离出来的
或
都会抑制水的电离,使水电离出来的
与
浓度减小。其对水的电离抑制程度决定于酸碱的
或
,而与酸碱的强弱无关。
(3)溶液的酸碱性越强,水的电离度不一定越小。(具体实例待学习盐水解时介绍)
2.在酸、碱、盐溶液中,水电离出来的
(1)酸溶液中:溶液中
约等于酸电离出来的
,通过求溶液中
;水电离出来的
等于
;
(2)碱溶液中:溶液中
约等于碱电离出来的