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第三章水溶液中的离子反应与平衡第二节水的电离和溶液的pH
第1课时
水的电离[思考与讨论]实验测得:pH<7c(H+)>1×10-7mol·L-1将1mL1×10-5mol·L-1的盐酸,稀释至1000mL。分别计算稀释前、后溶液中的H+的物质的量浓度及溶液的pH.c(H+)/mol·L-1溶液pH稀释前稀释后1×10-51×10-858[任务1]寻找证明水的电离很微弱的证据活动1水的导电性实验[资料]水的电导率测试μS/cm
精确的电导性实验表明,纯水大部分以H2O分子的形式存在,但其中也存在着极少量的离子。电导率仪[活动2]测定纯水的pH(常温)pH试纸使用方法将pH试纸放在玻璃片上,用干燥、洁净的玻璃棒蘸取待测液点在pH试纸上,然后与标准比色卡进行对照,读出所测溶液的pH。广泛pH试纸精密pH试纸测定结果:常温下,纯水的pH=7[活动3]依据常温下水的pH=7,计算常温下水中的H+和OH-的浓度,以及水的电离度。设水的体积为1L,则n(H2O)=1000g18g·mol-1=55.6molc(H2O)=55.6mol1L=55.6mol·L-1c(H2O)=c(H+)=10-pH=10-7mol·L-1发生电离的水的浓度:55.6mol·L-110-7mol·L-1电离度α=×100%≈1.8×10-9×100%微弱电离!水的电离平衡水是一种极弱的电解质,能发生微弱的电离。纯水中存在着电离平衡:H2O+H2OH3O++OH-H2OH++OH简写:新的常数水的电离平衡H2OH++OH
-当水的电离达到平衡时,电离平衡常数K的表达式为:K=c(H+)·c(OH-)c(H2O)c(H+)·c(OH-)K·c(H2O)=水的离子积常数Kw,简称水的离子积常数常数水的离子积常数Kw不同温度下水的离子积常数t/℃0102025405090100KW/10-140.1150.2960.6871.012.875.3137.154.5c(H+)·c(OH-)Kw=表达式:(1)
Kw只受温度影响。温度升高,水的离子积增大;(2)室温(25℃)下,
Kw
=1.0×10-14;
100℃下,
Kw
=54.5×10-14≈1.0×10-12影响因素:[计算]常温下,向纯水中加入碱,计算下列各项:水的离子积常数Kw不仅适用于纯水体系,也适用于稀的电解质溶液c(NaOH)pH溶液中的c(H+)溶液中的c(OH-)水电离的c(H+)水水电离的c(OH-)水c(H+)·c(OH-)
0.001110.113Kw的表达式中c(H+)或c(OH-)是指体系中的H+浓度或OH-浓度水的电离平衡的影响因素操作变量Kw由水电离产生的c(H+)水由水电离产生的c(OH-)水溶液中的c(H+)溶液中的c(OH-)平衡移动方向溶液pH升高温度加盐酸加入NaOH加入金属Na加入FeCl3(s)H2OH++OH-∆H>0水的电离平衡的影响因素操作变量Kw由水电离产生的c(H+)水由水电离产生的c(OH-)水溶液中的c(H+)溶液中的c(OH-)平衡移动方向溶液pH升高温度正移加盐酸逆移加入NaOH逆移加入金属Na正移加入FeCl3(s)正移H2OH++OH-∆H>0[小结]水的电离平衡的影响因素H2OH++OH-∆H>0(1)温度升高,促进水的电离,Kw增大;(2)
酸、碱抑制水的电离,Kw不变;(3)外加能与H+、OH-
反应的物质,会促进水的电离,Kw不变。[学以致用]常温时,将1mL1×10-5mol/L的盐酸稀释至1000mL,测得稀释后溶液的pH为6.96。试分析:(1
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