(17)-2.3水的解離平衡和溶液的pH

$水的解離平衡和溶液的pH水的解離平衡溶液的pH目錄水是我們最重要的溶劑，因?yàn)樯矬w內(nèi)及其他生命現(xiàn)象都與在水溶液中的反應(yīng)有關(guān)。前面討論，水是兩性物質(zhì)，那么水分子之間就會(huì)存在質(zhì)子自遞平衡。引言水的解離平衡一、水的解離平衡

[H+][OH-]=Kwθ

Kwθ----水的質(zhì)子自遞平衡常數(shù)，簡稱水的離子積。其數(shù)值與溫度有關(guān)（250C為1.00×10-14）

水的自遞標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)，水的離子積不僅適用于純水，也適用于一切稀水溶液。

H2O+H2OH3O++OH-

水既能給出質(zhì)子起酸的作用，也能接受質(zhì)子起堿的作用，純水中存在著水的質(zhì)子自遞反應(yīng)。在任何稀水溶液中都同時(shí)存在著H+和OH-，只是它們的相對濃度有所不同。中性：[H3O+]=[OH-]=1.0×10-7

酸性：[H3O+]>1.0×10-7>[OH-]堿性:[H3O+]<1.0×10-7<[OH-]健康人血液的pH經(jīng)常保持在7.35-7.45之間，有0.1的改變，都可能會(huì)發(fā)生酸中毒(acidosis)或堿中毒(alkalosis)。

在水溶液中同時(shí)存在H+和OH-，它們的含量不同，溶液的酸堿性也不同。二、溶液的pH

pH=-lg[H+]pOH=-lg[OH-]

對于弱電解質(zhì)溶液或中性分子溶液，

（－lg[H+]）＋（－lg[OH-]

）=－lgKwθ

pH+pOH=pKwθ

=14(25oC)

pH的使用范圍:H+或OH-的濃度小于1mol·L-1,相應(yīng)的pH和pOH范圍一般在0.0~14.0。在這個(gè)范圍以外，用濃度c（mol·L-1）表示酸度和堿度更方便些。由于[H+]·[OH-]＝Kwθ

對[H+]·[OH-]＝Kwθ

兩邊取負(fù)對數(shù)得：HB+H2OH3O++B-B-+H2OOH-+HBKaθKbθ＝Kwθ1.酸越強(qiáng)其共軛堿越弱，堿越強(qiáng)其共軛酸越弱。2.已知酸的Kaθ便可計(jì)算其共軛堿的Kbθ，反之亦然。Kwθ=[H+][OH-]共軛酸堿對的Kaθ、Kbθ和Kwθ的關(guān)系：

KaθKbθ＝[H+][OH-]例1：已知NH3

的Kbθ=1.79×10-5,求NH4+的KaθKaθ=Kwθ

/Kbθ=1.00×10-14/1.79×10-5

=5.59×10-10例2：已知H2CO3的Ka1θ

=4.46×10-7，Ka2θ=4.68×10-11,求CO32-的Kb1θ,Kb2θ

解：CO32-和HCO3-為共軛酸堿對，故

Kb1

θ·Ka2θ

=Kwθ，Kb1θ=Kwθ/Ka2θ=2.14×10-4

HCO3-和H2CO3為共軛酸堿對，故

Kb2θ·Ka1θ

=Kwθ，Kb2θ=2.24×10-8小結(jié)：

[H+][OH-]=Kwθ

pH=-lg[H+]pOH=-lg[OH-]KaθKbθ＝Kwθ

1.張欣榮，閻芳基礎(chǔ)化學(xué)第三版，高等教育出版社，201