水的电离及pH
水的电离与PH值
水的电离和溶液的pH,有关pH的计算及判断教学重点:1、水的电离与水的离子积;2、溶液的酸碱性和pH;3、关于pH的简单计算。
重点讲解一、水的电离和水的离子积1、水的电离:水是极弱电解质,发生微弱电离,电离过程是吸热过程。
2、在纯水或水溶液中:(1)水的离子积Kw=c(H+)·c(OH-) 一定温度时,Kw是个常数,Kw只与温度有关,温度越高Kw越大,25℃时,Kw=1×10-14;100℃时,c(H+)=c(OH-)=1×10-6mol/L,Kw=c(H+)·c(OH-)=1×10-12。
(2)Kw不仅适用于纯水,也适用于酸、碱、盐的稀溶液。
(3)任何水溶液中,水所电离而生成的c(H+)=c(OH-)3、影响水的电离平衡的因素(1)温度:温度升高,水的电离程度增大,水的电离平衡向电离方向移动,离子浓度增大。
(2)浓度:改变溶液的酸、碱度均可使水的电离平衡发生移动。
在水中加入酸或碱,抑制水的电离,25℃,使水电离出的c(H+)<10-7mol/L,c(OH-)<10-7mol/L。
(3)其他因素:如向水中加入活泼的金属,由于与水电离出的H+直接作用,因而促进了水的电离平衡向电离的方向移动。
二、溶液的酸、碱性常温下:中性溶液:c(H+)=c(OH-)=1×10-7mol/L酸性溶液:c(H+)溶液>c(OH-)溶液以0.1mol/L HCl为例,由于酸电离出H+能使平衡向左移动,即抑制了水的电离,溶液中H+由两部分组成,一部分为酸提供,另一部分为H2O提供,水电离提供的c(H+)远小于酸提供的c(H+),故可忽略,溶液中H+全部看作酸提供,故c(H+)溶液=0.1mol/L,但溶液中OH-全部为H2O电离产生,c(OH-)溶液=c(OH-)水,水电离产生c(H+)和c(OH-)始终相等,因此有c(OH-)溶液=c(OH-)水=c(H+)水==1×10-13mol/L。
水的电离和溶液的酸碱性
水的电离和溶液的酸碱性◎重难点1.pH的计算2.酸碱稀释的pH的计算3.酸碱混合的pH计算4.酸碱中和滴定实验◎本节知识网络知识点1水的电离平衡水是一种极弱的电解质,它能微弱地电离,生成H3O+和OH-:H2O+H23O++OH-通常简写为:H2++OH-,水总是电离出等量的H+和OH-,从实验可知,在25℃时,1 L 纯水中只有1×10-7 mol H2O电离,即纯水中 [H+ ]=[OH-]=1×10-7mol. L-1在酸碱溶液中,+-知识点2水的电离平衡影响因素1、温度对水电离的影响水的电离是个吸热过程,故温度升高,水的离子积增大。
25℃时,K W= 1×10-14 ;100℃时,K W= 1×10-12。
(水的离子积只随温度的改变而改变)2、外加试剂对水电离的影响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。
即任何物质的水溶液中,25℃时,K W= c(H+)·c(OH-) =1×10-143、直接增大[H+]在H2 O ++OH-平衡中,加入(酸或强酸的酸式盐或中强酸的酸式盐),增大[H+],则平衡向左移动,α水减小,水的电离被抑制,由于水的电离平衡仍然存在,K w不变,则[OH-]必然会减小。
4、直接增大[OH-]在H2 O H+ +OH-平衡中,加入碱,增大[OH-] ,则平衡向左移动,α水减小,水的电离被抑制,由于水的电离平衡仍然存在,K w1×10-14,则[H+]必然会减小。
总结:(1)在纯水中分别加入等量的H+和OH-时,能同等程度地抑制水的电离,并使水电离出的[H+ ]和[OH-]均小于10-7mol .L-1。
(2)如果一个溶液中水的电离度小于纯水,即水的电离被抑制,表明既可以是加入酸或某些酸式盐,也可以是加入碱,则该溶液既可以显酸性也可以显碱性。
〖例1〗常温的某无色溶液中,由水的电离产生的C(H+)=1×10-12mol/l,则下列各组离子肯定能共存的是()A、Cu2+NO3-SO42-Fe3+B、Cl- S2- Na+K+C、SO32-NH4+ K+ Mg2+D、Cl- Na+ NO3- SO42-〖变式训练1〗下列说法正确的是( )A 酸溶于水后能促进水的电离,碱溶于水后能抑制水的电离。
水的电离和pH值的计算
水的电离和pH值的计算水是生命的基本物质,也是化学反应中最常见的溶剂。
在水中,发生着水的电离反应,产生氢离子(H+)和氢氧根离子(OH-)。
这一过程可以通过pH值来进行量化。
本文将探讨水的电离和pH值的计算方法。
一、水的电离反应水的电离反应可以用如下方程式表示:H2O ⇌ H+ + OH-在纯净水中,水分子会偶尔发生这样的反应,一部分水分子会分解成氢离子和氢氧根离子。
这表明水是一个弱电解质。
二、pH值的定义pH值是用来表示溶液酸碱性的度量指标。
它的定义是负对数函数,通过测量氢离子的浓度来判断溶液的酸碱性。
pH值的计算公式如下:pH = -log[H+]其中[H+]表示溶液中氢离子的浓度。
三、pH值的计算1. 对于酸性溶液如果溶液为酸性,那么pH值一定小于7。
在酸性溶液中,氢离子的浓度高于氢氧根离子的浓度。
举例来说,如果一个溶液的氢离子浓度为10^-3 mol/L,那么pH值的计算公式为:pH = -log(10^-3) = 3因此,这个溶液的pH值为3,属于酸性溶液。
2. 对于碱性溶液如果溶液为碱性,那么pH值一定大于7。
在碱性溶液中,氢离子的浓度低于氢氧根离子的浓度。
举例来说,如果一个溶液的氢离子浓度为10^-10 mol/L,那么pH 值的计算公式为:pH = -log(10^-10) = 10因此,这个溶液的pH值为10,属于碱性溶液。
3. 对于中性溶液如果溶液为中性,那么pH值等于7。
在中性溶液中,氢离子的浓度等于氢氧根离子的浓度。
举例来说,如果一个溶液的氢离子浓度为10^-7 mol/L,那么pH值的计算公式为:pH = -log(10^-7) = 7因此,这个溶液的pH值为7,属于中性溶液。
四、pH值的应用pH值不仅可以用来表征溶液的酸碱性,还可以用来控制化学反应的进行。
许多化学实验和工业生产过程中,都需要在特定的pH值下进行反应。
例如,酶是生物体内的一种特殊催化剂,在特定的pH值下才能发挥最佳催化作用。
水的电离和PH
水的电离和溶液的PH知识归纳:一、水的电离(1)水是一种极微弱的电解质,只能微弱的电离,并存在着平衡。
水的电离方程式:H 2O + H2O H3O+ + OH-简写为:H 2O H++ OH-(2)从纯水的导电性实验测得,25℃时,1L纯水中只有1×10—7mol H2O电离。
∴C H+ = C OH-=1×10-7mol/L而1L水的物质的量为55.6mol,这与发生电离的水1×10-7mol相比,水的电离部分忽略不计。
所以,电离前后,水的物质的量几乎不变,可以看作是一个常数C H+·C OH-=K WK W叫做水的离子积常数,简称水的离子积。
K W= C H+·C OH-=1×10-7×1×10-7=1×10-14水的离子积常数反映了一定温度下,水的H+ 浓度和OH- 浓度之间的关系。
二、影响水的电离的因素①加入酸或碱,抑制水的电离,K W不变;②加入某些盐,促进水的电离,K W不变;③电离过程是一个吸热过程,升温能促进水的电离,K W增大,在100℃时,K W =1×10-12。
④其它因素:如加入活泼金属,消耗H+,水的电离程度增大。
三、在酸、碱溶液中求H2O电离出的H+ 浓度和OH- 浓度的方法依据:水的离子积常不仅适用于纯水,也适用于稀的电解质水溶液。
例:0﹒1mol/LHCI中C H+ 以及水电离出的H+ 浓度和OH- 浓度[分析]酸影响了水的电离,抑制了水的电离,水电离平衡向左移动。
所以,酸电离出的C H+ 很大,是主要的,水电离的C H+ 很小。
所以溶液中C H+ 可以近似看作是酸电离出的H+浓度。
∴C H+=0﹒1mol/L溶液中C OH- =10-14/0﹒1=10-13 mol/L此C OH- 就是水电离出的OH- 浓度。
∴C H+(水)= C OH-(水)=10-13 mol/L结论:纯水中K W=10-14为单纯水的离子积常数。
水的电离和PH
第二节 水的电离和PH一.水的电离1. 水是一种极弱电解质,电离方程式可表示为::H 2O H ++OH -。
水的电离常数:K 电离=c +c-c2。
K w 不仅适用于纯水,还可适用于稀的电解质水溶液。
水的离子积常数:K w =c (H +)·c (OH -),25 ℃时,K w =1.0×10-14。
温度升高,水的离子积常数增大。
水的离子积常数K w ,只受温度的影响,温度升高,K w 增大。
2. 影响水的电离平衡的因素水的电离平衡:H 2O H ++OH -ΔH >0影响因素 移动方向 c (H +) c (OH -) K w 升温 向右移动 增大 增大 增大 加酸 向左移动 增大 减小 不变 加碱向左移动减小增大不变例1:判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。
(1)升高温度,水的电离平衡右移,溶液中的c (H +)和c (OH -)均增大,但K W 不变( ) (2) 35 ℃时,水的离子积K W =2.1×10-14,则35 ℃时水电离程度大于25℃时水电离程度( )(3)升高温度,水电离出的c(H +)不变,水的离子积常数仍为1×10-14( )(4) 25 ℃时,任何以水为溶剂的稀溶液中,c (H +)·c (OH -)=1×10-14( √ )(5) 蒸馏水中,c (H +)·c (OH -)=1×10-14( × )答案:(1)× (2) √ (3)× 即时练习:1. 下列措施能使K w 增大的是( D )A .温度不变向水中加入NaOH 溶液B .温度不变向水中加入稀H 2SO 4C .温度不变向水中加入NaCl 固体D .加热升温2. 在常温下,纯水中存在电离平衡H 2O H++OH-,如要使水的电离程度增大,并使c(H +)增大,应采取的措施是(B)A.加入NaHSO4B.加热C.加入NaHCO3D.加入CH3COOH 3. 25 ℃时,水的电离达到平衡:H 2O H++OH-ΔH>0,下列叙述正确的是( )A.向水中加入稀NaOH溶液,平衡逆向移动,c(OH-)降低B.向水中滴加浓盐酸至c(H+)=0.01 mol/L,则溶液中c(OH-)=1×10-12 mol/LC.降温,使平衡右移,c(H+)增大,溶液呈酸性D.将水加热,K w增大,c(H+)不变答案 B4. 向蒸馏水中滴入少量盐酸后,下列说法中错误的是( D )A.c(H+)·c(OH-)不变B.pH减小了C.c(OH-)降低了D.水电离出的c(H+)增加了二.由H2O电离的c(H+)和c(OH-)计算水电离的c(H+)=c(OH-)根据K w计算酸中的c(OH-),c(OH-)为水电离的:c(OH-)=Kw/ c(H+)根据K w计算碱中的c(H+),c(H+)为水电离的: c(H+) =Kw/ c(OH-)例2:求算下列常温下溶液中由H2O电离的c(H+)和c(OH-)。
水的电离和溶液的ph知识点总结
水的电离和溶液的ph知识点总结水的电离和溶液的pH水的电离是指在水中发生的自发的电离过程,即水分子自身发生解离产生氢离子(H+)和氢氧根离子(OH-)的过程。
水的电离常数(Kw)是描述水的电离程度的一个重要物理量。
水的电离常数等于氢离子浓度([H+])和氢氧根离子浓度([OH-])的乘积,即Kw=[H+][OH-]。
在纯净水中,[H+]和[OH-]的浓度相等,因此Kw=[H+]^2。
在25℃下,水的电离常数的值为1×10^-14。
由此可知,当[H+]浓度增加时,[OH-]浓度减小;当[OH-]浓度增加时,[H+]浓度减小。
这表明,水中[H+]和[OH-]的浓度总是相互关联的。
溶液的pH是描述溶液酸碱性强弱的一个指标。
pH的定义是负以10为底的[ H+]的对数,即pH=-log[H+]。
pH值越小,表示溶液越酸;pH值越大,表示溶液越碱;pH值为7表示溶液是中性的。
水的pH值是7,表示水是中性的,即[H+]的浓度等于[OH-]的浓度。
当[H+]的浓度大于[OH-]的浓度时,溶液呈酸性;当[OH-]的浓度大于[H+]的浓度时,溶液呈碱性。
pH值的范围是从0到14,其中pH值小于7的溶液称为酸性溶液,pH值大于7的溶液称为碱性溶液。
溶液的pH值可以通过测定[H+]的浓度来确定。
常用的测定pH值的方法有酸碱指示剂法、玻璃电极法和pH计。
酸碱指示剂法是利用酸碱指示剂对溶液的颜色变化进行判断的方法。
酸碱指示剂是一种能够随着溶液酸碱性的变化而改变颜色的物质。
常用的酸碱指示剂有酚酞、溴蓝等。
通过观察溶液的颜色变化,可以确定溶液的pH值大致在哪个范围内。
玻璃电极法是利用玻璃电极对溶液的电势进行测量的方法。
玻璃电极是一种特殊的电极,它对[H+]的浓度非常敏感。
通过测量玻璃电极的电势,可以计算出溶液的pH值。
pH计是一种专门用于测定溶液pH值的仪器。
pH计通过测量溶液中的电位差来确定溶液的pH值。
pH计的测量结果准确可靠,广泛应用于实验室和工业生产中。
化学课件——水的电离和溶液pH值
水的电离和溶液pH值水的电离和溶液的pH值是电解质溶液的重点和难点,同时也是高考化学试题的热点。
分析多年的高考化学试题,我们不难发现:水的电离和溶液pH值这一知识点试题每年考并且常考常新。
因此,有必要认真加以训练。
相关知识点1、电解质溶液的酸碱性跟水的电离密切相关。
实验证明,水是一极弱电解质,能微弱电离:H2O+H2OH3O++OH-可简写为:H2OH++OH-。
此电离平衡易受外界条件(温度、电解质等)影响,但遵循平衡移动原理。
实验还证明,在溶液中,在一定温度下,[H+]与[OH-]的乘积是一常数,即[H+]·[OH-]=Kw。
Kw简称为水的离子积。
它是一温度函数,随温度升高而增大。
25℃时,Kw=1×10-14,100℃,Kw=1×10-12。
2、电解质溶液的酸碱性取决于[H+]与[OH-]的相对大小。
在常温下,中性溶液[H+]=[OH-]=1×10-7mol/L,酸性溶液[H+]>[OH-];[H+]>1×10-7mol/L;碱性溶液[H+]<[OH-],[H+]<1×10-7mol/L。
3、电解质稀溶液的酸碱性可用pH值大小来统一量度,其定义式:pH=-1g[H+],同样可定义:pH=-1g[OH-],在常温下,pH+pOH=14。
4、电解质溶液pH值的测定:(1)酸碱指示剂是测定溶液的pH值范围。
常用指示剂有:甲基橙、石蕊、酚酞,并熟记它们的变色范围。
(2)pH试纸是粗确测定溶液的pH 值,应掌握其操作步骤。
(3)测定溶液pH值最精确的方法是用pH计。
解题指导1、解答水电离的相关试题时应注意:(1)运用平衡移动原理来分析水的电离平衡移动—定性判断;(2)运用溶液中[H+]·[OH-]=Kw和水电离出的[H+]=[OH-]掌握相关运算—定量计算。
(3)正确处理矛盾的主要方面与次要方面的关系,比如,在处理溶液的稀释、电离与水解等关系时,一定要抓住主要矛盾。
水的电离及溶液的pH
水的电离及溶液的pH1、水的电离⑴电离平衡和电离程度 水是极弱的电解质,能微弱电离H 2O+H 2O H 3O ++OH -,通常简写为H 2O H ++OH -;ΔH >025℃时,纯水中c(H +)=c(OH -)=1×10-7mol/L⑵影响水的电离平衡的因素①温度:温度越高电离程度越大c(H +)和c(OH -)同时增大,K W 增大,但c(H +)和c(OH -)始终保持相等,仍显中性。
纯水由25℃升到100℃,c(H +)和c(OH -)从1×10-7mol/L 增大到1×10-6mol/L(pH 变为6)。
②酸、碱向纯水中加酸、碱平衡向左移动,水的电离程度变小,但K W 不变。
③加入易水解的盐由于盐的离子结合H +或OH -而促进水的电离,使水的电离程度增大。
温度不变时,K W 不变。
练习:影响水的电离平衡的因素可归纳如下:H 2O H ++OH -平衡移 动方向 电离 程度 c(H +)与c(OH -)的相对大小 溶液的 酸碱性 离子积 K W 加热向右增大c(H +)=c(OH -) 中性 增大 降温 向左 减小c(H +)=c(OH -) 中性 减小 加酸 向左 减小c(H +)>c(OH -) 酸性不变加碱 向左 减小 c(H +)<c(OH -) 碱性 不变 加能结合 H +的物质 向右 增大c(H +)<c(OH -) 碱性 不变 加能结合 OH -的物质向右 增大c(H +)>c(OH -)酸性不变⑶水的离子积在一定温度时,c(H +)与c(OH -)的乘积是一个常数,称为水的离子积常数,简称水的离子积。
K W =c(H +)·c(OH -),25℃时,K W =1×10-14(无单位)。
①K W 只受温度影响,水的电离吸热过程,温度升高,水的电离程度增大,K W 增大。
25℃时K W =1×10-14,100℃时K W 约为1×10-12。
水的电离与溶液的pH
第2讲水的电离和溶液的pH考点一水的电离1.水的电离水是极弱的电解质,水的电离方程式为H2O+H2O≒H3O++OH-或H2O≒H++OH-。
2.水的离子积常数K w=c(H+)·c(OH-)。
(1)室温下:K w=1×10-14。
(2)影响因素;只与温度有关,升高温度,K w增大。
(3)适用范围:K w不仅适用于纯水,也适用于稀的电解质水溶液。
(4)K w揭示了在任何水溶液中均存在H+和OH-,只要温度不变,K w不变。
3.影响水电离平衡的因素(1)升高温度,水的电离程度增大,K w增大。
(2)加入酸或碱,水的电离程度减小,K w不变。
(3)加入可水解的盐(如FeCl3、Na2CO3),水的电离程度增大,K w不变。
4.外界条件对水的电离平衡的影响深度思考1.在pH=2的盐酸溶液中由水电离出来的c(H+)与c(OH-)之间的关系是什么?_____________________________________________________________________。
2.甲同学认为,在水中加入H2SO4,水的电离平衡向左移动,解释是加入H2SO4后c(H+)增大,平衡左移。
乙同学认为,加入H2SO4后,水的电离平衡向右移动,解释为加入H2SO4后,c(H +)浓度增大,H+与OH-中和,平衡右移。
你认为哪种说法正确?说明原因。
水的电离平衡移动后,溶液中c(H+)·c(OH-)增大还是减小?_____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________。
反思归纳(1)水的离子积常数K w=c(H+)·c(OH-),其实质是水溶液中的H+和OH-浓度的乘积,不一定是水电离出的H+和OH-浓度的乘积,所以与其说K w是水的离子积常数,不如说是水溶液中的H+和OH-的离子积常数。
水的电离溶液的ph
A、一定有影响
D B、偏大 C、偏小 D、不确定
2.定性测定:酸碱指示剂法 酸碱指示剂一般是弱的有机酸或弱的有机碱, 他们的颜色变化是在一定的pH值范围内发生的。 我们把指示剂发生颜色变化的pH值范围叫做指 示剂的变色范围。
以HIn代表石蕊分子
HIn(红色) H+ +In- (蓝色)
pH 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
=-lg(1×10—1+1×10—4)/(1+1)
=-lg5×10—2
=2-lg5
=1.3
关键:抓住氢离子进行计算!
pH值计算四—— 强碱与强碱混合
例题:在25℃时,pH值等于9和pH值等于11的两 种氢氧化钠溶液等体积混合pH值等于多少? 解: [OH—]=( 1 × 10-5+1×10-3)/(1+1)
C 分别加入0.03g锌粉,在相同条件下充分反应,有关
叙述正确的是(
)
A、醋酸和锌反应放出的氢气多
B、盐酸和醋酸分别与锌反应放出的氢气一样多
C、醋酸和锌反应速率较大
D、盐酸和醋酸分别与锌反应速率一样大
六、pH值测定方法
测定方法:酸碱指示剂法、pH试纸法、 pH计法等。
1.定量测定:pH试纸法 、pH计法等
⑤当C(H+)相同、体积相同时,同时加入形状、密度、质
量则完开全始相时同反的 应锌 速, 率若的产大生小相关同系体是积_c_>的_b_氢=,a气反(应相所同需状时况间)的 长短关系是__b_=_a_>_c_____
⑥将C(H+)相同的三种酸溶液均加水稀释至体积为原来的
10倍后,C(H+)由大到小的顺序为___c_>_b_=_a_______
水的电离与溶液的pH值.
第三节 弱电解质的电离平衡
一、一元弱酸弱碱的电离平衡 (一)电离平衡常数
一元弱酸,如:
HAc + H2O
H3O+ + Ac-
简写为:
HAc
H+ + Ac-
Ka0 =
[H+] / c o [Ac-] / c o [HAc] / c o]
简写为:
[H+] / [Ac-] Ka =
x
α=
× 100% = 1.3 % 0.1
对一元弱碱, 如果:c / Kb ≥ 500 时 [OH-] = Kb c
一元弱酸,如果:c / Ka ≥ 500 时 [H+] = Ka c
(三)同离子效应和盐效应
1.同离子效应 在弱电解质溶液中,加入含有相同离子的强电解质,使
电离平衡向左移动,弱电解质的电离度降低叫做同离子效 应。
H+ + Ac- � HAc
当加入少量强碱时质子转移平衡右移,补充消耗掉的
H3O+离子,而的pH值保持基本不变。 OH- + H3O+ � 2H2O
共轭碱称为抗酸成分,共轭酸称为抗碱成分。
二、缓冲溶液pH值近似计算
弱酸-弱酸盐型缓冲溶液(如HAc-NaAc) pH的计算公式:
初始: 平衡:
HA c (酸) c (酸) - x
三、活度与活度系数
活度:离子的有效浓度(表观浓度)小于理论浓度,有效 浓度的值就是活度。
式中 表示活度, 表示活度系数。 反映了电解质溶液中离子相互牵制作用的大小。
(1)由于离子的表观浓度小于理论浓度,一般 (2)当溶液中的离子浓度很小,且离子所带的电荷数也
水的电离和PH计算
25℃时,水电离出来的[H+]=[OH-]=10-7mol/L
水是一种极弱的电解质(通常的电流表无法检验其中 离子,一般某种离子浓度低于10-5mol/L时认为该离子 不存在 )
二、水的离子积常数
例9、KW100℃=10-12,试求在100 ℃时 纯水的pH值 pH=6是否说明100 ℃时纯水成弱酸性?
4、pH值测定方法
测定方法:酸碱指示剂法、pH试纸法、pH计法等。
pH 石蕊 酚酞
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
橙 色
甲基橙 红色
黄色
浅红 色
红色 紫色 无色
温度升高, KW值增大
如:KW25℃=10-14 KW100℃ ≈ 10-12 例 1、 升高温度,Kw增大。已知KW100℃=10-12, 则在100 ℃时纯水中的[H+]等于多少? [H+] =10-6mol/L
例2、0.1mol/L的NaOH溶液中,c(H + )=? C(OH - ) =?由水电离出的氢离子、氢氧根离子浓度等于多少?
溶液中c(H+)= 1 ×10-13 mol/L c(OH-)= 0.1mol/L
由水电离出的氢离子浓度= 由水电离出的氢氧根离子浓度= 1 ×10-13 mol/L
例3、在0.1mol/L的H2SO4溶液中, c(H+)= ? c(OH-)= ? 由水电离出的氢离子、氢氧根离子的浓度等于多少?
溶液中c(H+)= 0.2mol/L c(OH-)= 5×10-14 mol/L
例8、常温下,某溶液中由水电离出 的H+和OH-浓度的乘积为 1×10-24mol/L, 该溶液的[H+] 可能为 。
水电离及PH值计算
水电离及PH值计算引言:水电离及PH值计算是化学中一个非常重要的概念。
水电离是指水分子在溶液中失去一个或多个质子的过程,形成氢离子和氢氧根离子。
PH值是用来表示溶液酸碱性强弱的一种指标,是与氢离子浓度相关的负对数。
本文将介绍水电离的原理和PH值的计算方法。
一、水电离的原理水分子是由氧原子和两个氢原子组成的分子,可以用化学式H2O表示。
当水分子处于溶液中时,水分子会发生电离反应,形成氢离子(H+)和氢氧根离子(OH-)。
这个反应可以用下面的方程式表示:H2O⇌H++OH-水分子在溶液中的电离程度由电离常数(Kw)来衡量,Kw为水的离子积,其值为1.0x10^-14、根据这个公式,任何时候水分子的H+和OH-的浓度乘积等于1.0x10^-14二、PH值的定义与计算PH值是表示溶液酸碱性强弱的一种指标,它是负对数的形式。
具体定义如下:PH = -log[H+]其中[H+]代表溶液中氢离子的浓度。
通过这个公式,我们可以根据溶液中氢离子的浓度来计算PH值。
三、PH值计算的例子假设我们有一个溶液,其中氢离子的浓度为1.0 x 10^-3 mol/L。
我们来计算这个溶液的PH值。
根据PH值的计算公式,我们可以得出:PH = -log(1.0 x 10^-3)通过计算。
四、PH值的酸碱性解释根据PH值的大小,我们可以判断溶液的酸碱性强弱。
当PH值小于7时,溶液被称为酸性溶液;当PH值大于7时,溶液被称为碱性溶液;当PH值等于7时,溶液被称为中性溶液。
五、影响PH值的因素PH值可以被许多因素所影响,包括温度、溶液的浓度、溶解度等。
例如,随着温度的升高,水分子电离的程度也会增加,从而导致溶液的PH值下降。
结论:水电离及PH值计算是化学中的重要概念。
水分子在溶液中发生电离反应,生成氢离子和氢氧根离子。
PH值是用来表示溶液酸碱强弱的指标,它是与氢离子浓度相关的负对数。
PH值的计算方法是根据溶液中氢离子的浓度来计算。
PH值小于7时为酸性溶液,大于7时为碱性溶液,等于7时为中性溶液。
水的电离 溶液的酸碱性与pH
2.某温度下,纯水中的c(H+)=5.0×10-7 mol·L-1,此时c(OH-)=
mol·L-1,
这种水显
(填“酸”“碱”或“中”)性,其理由是
;
若温度不变,向水中滴入稀盐酸,用pH试纸测得溶液的pH=3,则溶液中
c(OH-)=
mol·L-1。
答案:5.0×10-7 中 c(H+)=c(OH-) 2.5×10-10
pH越小,溶液的酸性越强,溶液中c(H+)越大,c(OH-)越小,碱性越弱;pH越大, 溶液的碱性越强,溶液中c(OH-)越大,c(H+)越小,酸性越弱。
3.溶液pH的测定方法 (1)用广泛pH试纸测定。 取一小片pH试纸放在玻璃片上,用玻璃棒蘸取待测液少许,点在pH试纸 上,将试纸显示的颜色与标准比色卡对照,读出溶液的pH。 跟标准比色卡对照时,试纸显红色表示溶液为酸性,且红色越深表示溶液 酸性越强,pH越小;试纸显蓝色表示溶液为碱性,且蓝色越深表示溶液碱性 越强,pH越大。广泛pH试纸测得的结果只能精确到整数值。 用pH试纸测溶液的pH时,玻璃棒必须洁净、干燥,不能润湿,试纸也不能 润湿,因为润湿后会改变溶液的浓度,可能使测定的pH产生偏差。使用pH 试纸测定溶液的pH时,溶液不能具有强氧化性,否则会将试纸漂白,不能准 确读出溶液的pH。
2.根据中和反应的特点,判断水的电离是吸热过程还是放热过程?升高温 度,水的电离程度如何变化?
提示:中和反应放出热量,则水的电离是吸热过程;升高温度,水的电离程 度增大。
3.与纯水相比,稀盐酸和稀NaOH溶液中,水的电离程度如何变化? 提示:稀盐酸和稀NaOH溶液中,增大了c(H+)或c(OH-),对水的电离起抑制 作用,水的电离程度减小。
高二化学水的电离和溶液的ph
水的电离和溶液的pH
一、知识及能力要点:
1、水的电离和水的离子积 2、影响水的电离平衡的因素 3、溶液的酸碱性 4、有关pH的简单计算
二、水的电离
1、水是极弱的电解质,因此也存在电离平衡。
+
+
H2O + H2O H3O++HO-
H2O
H++OH-
2、常温时,水的电离程度:
250C,55.6×107个水分子才有1个电离,及一 升水中只有10-7molH2O分子发生电离。
因此,水的电离程度增加,H+和OH-的浓度增加,所 以KW也是增大的。
注意2:1、Kw与温度有关,温度变,Kw变。
2、Kw不仅适用于纯水,还适用于酸、 碱、盐的稀溶液
知爵士:“嗯嗯,真的好玩!蘑菇王子:“哈哈!咱们换个玩法怎么样,爵士同学!”知知爵士:“好的好的!真过瘾啊!”这时,蘑菇王子超然像亮白色的五肾圣地雁 一样长喘了一声,突然来了一出曲身狂跳的特技神功,身上顷刻生出了九只犹如钢条似的火橙色眼睛。接着演了一套,摇雁水波翻两千五百二十度外加牛啸锅铲旋十五 周半的招数,接着又耍了一套,云体驴窜冲天翻七百二十度外加狂转十九周的恬淡招式。紧接着古树般的嘴唇整个狂跳蜕变起来……齐整有序、兔子一样显赫的大白牙 跃出墨紫色的缕缕丑云……缺乏锻炼的、好像木乃伊般精瘦的胸部透出纯黄色的丝丝怪热!最后转起警觉清瘦、可以转动的怪耳朵一挥,威猛地从里面跳出一道余辉, 他抓住余辉温柔地一摆,一件灰叽叽、明晃晃的咒符☆混天怪鸡诀☆便显露出来,只见这个这件宝器儿,一边振颤,一边发出“呜呜”的怪音!骤然间蘑菇王子旋风般 地让自己忧郁深沉的脑袋奇闪出墨紫色的牛怪声,只见他缺乏锻炼的、好像木乃伊般精瘦的胸部中,飘然射出九团抖舞着☆变态转轮枪☆的尾巴状的铁砧,随着知知爵 士的甩动,尾巴状的铁砧像瓜皮一样在身后豪华地搞出缕缕光雾……紧接着蘑菇王子又扭起仿佛刚刚经历怪异风光的灰白皮肤,只见他活跃有神的、很像猴子一样的瘦 弱肩膀中,酷酷地飞出九缕蚯蚓状的精灵,随着知知爵士的扭动,蚯蚓状的精灵像弹头一样,朝着湖蝎翡翠桌上面悬浮着的胶状体横抓过去……紧跟着蘑菇王子也窜耍 着咒符像图纸般的怪影一样向湖蝎翡翠桌上面悬浮着的胶状体横抓过去。……随着∈神音蘑菇咒←的猛烈冲撞,七只哈巴狗瞬间变成了由多如牛毛的古朴玉沫构成的片 片中灰色的,很像小子般的,有着尖细时尚质感的沥青状物体。随着沥青状物体的抖动旋转……只见其间又闪出一串青兰花色的泥浆状物体……接着蘑菇王子又让自己 忧郁深沉的脑袋奇闪出墨紫色的牛怪声,只见他缺乏锻炼的、好像木乃伊般精瘦的胸部中,飘然射出九团抖舞着☆变态转轮枪☆的尾巴状的铁砧,随着知知爵士的甩动 ,尾巴状的铁砧像瓜皮一样飘动。接着他念动咒语:“海湾嚷噎唷,神童嚷噎唷,海湾神童嚷噎唷……混天怪鸡!高人!高人!高人!”只见知知爵士的身影射出一片 墨紫色亮光,这时偏西方向酷酷地出现了二片厉声尖叫的亮黑色光狐,似奇影一样直奔墨紫色银光而来……。只听一声古怪虚幻的声音划过,五只很像刚健轻盈的身形 般的沥青状的片片闪光物体中,突然同时窜出五道整整齐齐的亮紫色飞沫,这些整整齐齐的亮紫色飞沫被光一窜,立刻化作闪耀的云丝,不一会儿这些云丝就飘浮着飘 向巨硕烟
水的电离和pH值
水的电离和pH值水是地球上最常见的物质之一,它是一种无色、无味、透明的液体。
然而,水并不是一种简单的化合物,它具有一些特殊的性质和变化过程。
其中一个重要的性质是水的电离能力,以及由此引发的pH值的测定。
本文将探讨水的电离原理和pH值的相关知识。
一、水的电离水的电离是指水分子在自然情况下,自发地分解成带正电荷的氢离子(H+)和带负电荷的氢氧根离子(OH-)。
这个过程可以用以下化学方程式来表示:H2O ↔ H+ + OH-在普通的水溶液中,水的电离程度非常小,即水分子只经过极少部分的电离。
换句话说,水溶液中大部分分子仍然是以水分子的形态存在,而只有极少部分分解为离子。
这是因为水分子本身是一个非常稳定的分子,水中的电离仅仅是一种微弱的动态平衡过程。
水的电离程度可以通过酸碱指示剂来观察和测定。
酸碱指示剂是能够根据电离程度的不同而呈现颜色变化的化合物。
例如,酚酞是一种常用的酸碱指示剂,它在酸性溶液中呈现红色,而在碱性溶液中则呈现无色或黄色。
通过酸碱指示剂的颜色变化,我们可以判断水溶液的酸碱性质。
二、pH值的测定pH值是用来衡量溶液酸碱性质的一个指标。
pH值的取值范围是0-14,其中7表示中性。
小于7的pH值表示酸性溶液,而大于7的pH值表示碱性溶液。
pH值的计算是通过负对数函数来实现的。
具体而言,pH值等于溶液中氢离子浓度的负对数。
即:pH = -log[H+]其中[H+]代表溶液中氢离子的浓度。
对于纯净水来说,由于电离程度非常小,所以[H+]会非常小,因此pH值约等于7,接近中性。
通过使用pH试纸、pH计或其他酸碱指示剂,我们可以测定溶液的pH值。
这帮助我们判断溶液的酸碱性,并据此进行相应的调节和应用。
三、水的电离与生活中的应用水的电离和pH值在生活中有着广泛的应用。
以下是一些例子:1. 水质监测:在环境保护和水资源管理中,了解水的pH值能够帮助我们评估水的酸碱性,从而判断水的适用性和处理方法。
2. 酸碱度调节:在许多化工和实验室操作中,需要控制溶液的酸碱度。
水的电离和溶液的pH
水的电离和溶液的pH一、水的电离1.电离方程式水是一种极弱的电解质,电离方程式为2H2O□01H3O++OH-,简写为□02H2O H++OH-。
2.水的离子积常数K w=c(H+)·c(OH-)。
(1)室温下:K w=□0310-14_(mol·L-1)2。
(2)影响因素:只与□04温度有关,升高温度,K w□05增大。
(3)适用范围:K w不仅适用于纯水,也适用于稀的□06电解质水溶液。
(4)K w揭示了在任何水溶液中均存在H+和OH-,只要温度不变,K w□07不变。
3.外界因素对水的电离平衡的影响结论:(1)加热,□33促进水的电离,K w□34增大。
(2)加入酸或碱,□35抑制水的电离,K w□36不变。
二、溶液的酸碱性1.溶液的酸碱性取决于溶液中c(H+)和c(OH-)的相对大小。
c(H+)>c(OH-),溶液呈□01酸性,25 ℃时,pH□02<7。
c(H+)=c(OH-),溶液呈□03中性,25 ℃时,pH□04=7。
c(H+)<c(OH-),溶液呈□05碱性,25 ℃时,pH□06>7。
2.溶液的pH(1)定义式:pH=□07-lg_c(H+)。
(2)溶液的酸碱性跟pH的关系室温下:(3)pH的测定①用pH试纸测定把小片试纸放在□10表面皿上,用□11玻璃棒蘸取待测液点在干燥的pH试纸上,试纸变色后,与□12标准比色卡对比即可确定溶液的pH。
注意:a.pH试纸使用前不能用蒸馏水湿润,否则待测液因被稀释可能会产生误差。
b.用广泛pH试纸读出的pH只能是整数。
②pH计测定:可精确测定溶液的pH。
三、中和滴定1.实验原理利用酸碱□01中和反应,用已知浓度的酸(或碱)来测定未知浓度的碱(或酸)的实验方法。
以标准盐酸滴定待测的NaOH溶液,待测的NaOH溶液的物质的量。
浓度为c(NaOH)=□02c(HCl)·V(HCl)V(NaOH)酸碱中和滴定的关键:(1)准确测定参加反应的酸、碱溶液的□03体积。
水的电离和溶液的PH.ppt
➢溶液的酸碱性---正误判断 1、如果C(H+)不等于C(OH-)则溶液一定呈现酸碱性。 2、在水中加酸会抑制水的电离,电离度减小。 3、如果C(H+)/C(OH-)的值越大则酸性越强。 4、任何水溶液中都有C(H+)和C(OH-)。 5、C(H+)等于10-6mol/L的溶液一定呈现酸性。 6、电离度越大的酸溶液则酸性越强。 7、对水升高温度电离度增大,酸性增强。
PH 0
100 C(H+)
1
10-1
2
10-2
溶
3
10-3
酸
4
10-4
液 的
pH 值
性
5
10-5
增 碱强 性 增
6 7 8 9 10 11
10-6 10-7 10-8 10-9 10-10 10-11
强 12
10-12
13
10-13
14
10-14
➢溶液的pH值--正误判断 1、一定条件下 pH值越大,溶液的酸性越强。 2、用pH值表示任何溶液的酸碱性都很方便。 3、强酸溶液的pH值一定大。 4、pH值等于6是一个弱酸体系。 5、pH值有可能等于负值。 6、pH值相同的强酸和弱酸中C(H+)相同摩尔浓度相同。
D、10:1
例5、常温下,某溶液中由水电离的c(H+)=1×10-13
mol/L,该溶液可能是( B )
①二氧化硫水溶液 ②氯化钠水溶液
③硝酸钠水溶液 ④氢氧化钠水溶液
水的电离与酸碱性
水的电离与酸碱性水是生命的基础,它在我们日常生活中扮演着重要的角色。
我们经常听说关于水的电离和酸碱性的概念,那么让我们来深入了解一下水的电离和酸碱性的原理以及它们在生活中的应用。
1. 水的电离水分子由一个氧原子和两个氢原子组成。
它的化学式为H2O。
在水中,由于氧原子的电负性较高,它会吸引氢原子的电子,形成一个部分正电荷的氧离子(O^-)和两个部分负电荷的氢离子(H+)。
这个过程称为水的电离。
H2O → H+ + O^-在纯净水中,水的电离程度非常小,只有极少数的水分子会发生电离。
这表明水是一种非常弱的电解质。
但是,在存在其他溶质时,水的电离程度会增加,从而改变水的性质。
2. 酸碱性的定义酸和碱是指那些能够在水中产生氢离子(H+)和氢氧根离子(OH^-)的物质。
酸释放出氢离子,而碱释放出氢氧根离子。
酸的化学式通常以H开头,例如HCl、H2SO4。
而碱的化学式通常以OH结尾,例如NaOH、KOH。
酸碱的强弱可以通过它们的离解程度来判断。
离解程度越高,酸碱越强。
pH值是衡量溶液酸碱性的指标,pH值越低,酸性越强,pH值越高,碱性越强。
3. 水的自离解和pH纯净水中,水的电离作用可以达到平衡状态,即水的自离解。
在这个平衡过程中,水分子自发地产生氢离子和氢氧根离子。
H2O ⇌ H+ + OH^-由于水的自离解是一个平衡过程,所以水中H+和OH^-的浓度是相等的。
在纯净水中,[H+]和[OH^-]的浓度均为10^-7 mol/L。
由此可以得到,纯净水的pH值为7,称为中性溶液。
当[H+]的浓度大于[OH^-]时,溶液呈酸性,pH值小于7。
当[H+]的浓度小于[OH^-]时,溶液呈碱性,pH值大于7。
4. 应用水的电离和酸碱性在生活中有着广泛的应用。
以下是一些例子:4.1 肥皂和洗涤剂肥皂和洗涤剂是由碱性物质制成的。
它们的碱性能够中和皮肤表面的酸性物质,从而起到清洁的作用。
另外,肥皂和洗涤剂也可以通过中和酸性物质来去除一些特定的污渍。
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第49课时水的电离及pH
一、知识回顾与记忆
1.水是一种极弱电解质,其电离方程式为;影响水电离的因素
有。
水的离子积的表示为;
25 ℃时,它的值为。
2.温度、酸、碱、盐对水电离平衡是如何影响的?温度、酸、碱、盐对水的离子积是如何影
响的?据此填写下面表格:
改变条件平衡移动方向电离程度c(H+)c(OH—)离子积常数pH 加热
加少量盐酸
加NaOH
加Na2CO3
加NH4Cl
加NaCl固体
3.溶液的酸碱性是如何确定的?溶液的酸碱性与溶液的pH有什么关系?
4.计算或判断下列溶液的pH及离子浓度:
(1)0.01mol/L 的盐酸溶液中,c(H+)= ,pH= ,c(OH—)= ,由水电离的c(H+)= , ,由水电离的c(OH—)= 。
(2)0.01mol/L 的NaOH溶液中c(OH—)= ,pH= ,c(H+)= ,由水电离的c(H+)= ,由水电离的c(OH—)= 。
(3)将0.01 mol/L 的盐酸溶液加水稀释100倍后pH= ,若无限稀释则pH 。
(4)将pH= 2的盐酸溶液加水稀释100倍后pH= ,若无限稀释则pH 。
(5)将pH= 2的醋酸溶液加水稀释100倍后pH ,(大于2或等于2或小于2) 若无限稀释则pH 。
(6)将同浓度(均为0.01 mol/L)的盐酸和NaOH溶液等体积混合后的pH 。
(大于7或等于7或小于7,下同)
(7)将同浓度(均为0.01 mol/L)的醋酸和NaOH溶液等体积混合后的pH 。
(8)将pH= 2的盐酸和pH=12的NaOH溶液等体积混合后的pH 。
(9)将pH= 2的醋酸和pH=12的NaOH溶液等体积混合后的pH 。
5.测定溶液pH的方法有哪些?pH试纸的正确使用方法是怎样的?如果用湿润的pH试纸测
溶液的pH,结果将怎样?
二、能力提升与练习
1、溶液pH值的计算能力
例1:某温度下,纯水的[]=2×mol/L,则此时溶液中[]为 mol/L;若温度不变,滴入盐酸使[]=5×mol/L,则此时溶液中[]为
mol/L。
【能力解析】依据水的电离的性质知,由水电离出的和O浓度始终相等,由纯水中的[]与[]先求出K W,而K W只是温度的函数,温度不变,依据K W进行计算即可。
【课内练习】2、室温下,在PH=12的某碱溶液中,由水电离的C(OH-)为()A.1.0×10-7 mol/L B.1.0×10-6 mol/L
C.1.0×10-2 mol/ L D.1.0×10-12 mol/L
例2:计算下列溶液的PH值:
⑴若PH为2和PH为4两盐酸等体积混合,则混合后PH=;
⑵若PH为8和PH为13两NaOH溶液等体积混合,则混合后PH=;
⑶若PH为13的强碱溶液和PH为2的强酸溶液以1∶9体积比混合,则混合后PH =;
【能力解析】求强酸与强碱混合后溶液的PH的计算大使,应注意酸先求混合后的[H+],碱应先求混合后的[],酸碱混合,首先确定是否完全反应,再计算混合后的[H+],最后求PH。
【课内练习】3.将0.2mol/L的Ba(OH)2溶液50mL 与0.025 mol/L 的H2SO4溶液100mL 混合后,求混合后溶液的PH。
课后达标练习
1、下列物质溶于水时,会使水的电离平衡逆向移动的是()
A. NaCl
B.NaOH
C.HCl
D.乙醇
2常温下,在0.1 mol·L-1 CH3COOH溶液中,水的离子积是()
A.1×10-14B.1×10-13. C.1.32×10-14 D.1.32×10-15.
3、(2007年高考理综天津卷·11)25 ℃时,水的电离达到平衡:H 2O H++OH-; H>0,下列叙述正确的是()
A.向水中加入稀氨水,平衡逆向移动,c(OH-)降低
B.向水中加入少量固体硫酸氢钠,c(H+)增大,K W不变
C.向水中加入少量固体CH3COONa,平衡逆向移动,c(H+)降低
D.将水加热,K W增大,pH不变
4、室温下,在pH=12的某溶液中,由水电离的c(H+)为()
A.1.0×10-7mol·L-1
B. 1.0×10-6mol·L-1
C. 1.0×10-2mol·L-1
D. 1.0×10-12mol·L-1
5、常温时,等体积等物质的量浓度的下列物质的溶液中,水的电离度由大到小顺序排列的是()
①Na2CO3②NaHSO4③CH3COOH④NaHCO3
A.①>②>③>④B.①>④>③>②C.②>①>③>④D.②>③>④>①
6.常温下pH=11的NaOH溶液aL与pH=1的H2SO4溶液bL混合。
(1)若所得混合液为中性,则a︰b 。
(2)若所得混合液的pH=2,则a︰b 。
7.测得某溶液的pH = 6 ,且氢离子与氢氧根离子物质的量相等,此溶液呈_____性。
测定温度______室温(填高于、低于或等于),其理由是。
将此温度下pH=11的NaOH溶液aL与pH=1的H2SO4溶液bL混合。
(1)若所得混合液为中性,则a︰b 。
(2)若所得混合液的pH=2,则a︰b 。
高考原题实战
1. 用一价离子组成的四种盐溶液:AC、BD、AD、BC,其物质的量浓度分别为1 mol/L,在室温下前两种溶液的pH=7,第三种溶液的pH>7,最后一种溶液pH<7,则正确的是()
A
B
C
D
碱性 AOH >BOH AOH <BOH AOH >BOH AOH <BOH 酸性
HC >HD
HC >HD
HC <HD
HC <HD
2.(2011四川卷)25℃时,在等体积的 ① pH =0的H 2SO 4溶液、② 0.05 mol/L 的Ba(OH)2溶液、③ pH =10的Na 2S 溶液、④ pH =5的NH 4NO 3溶液中,发生电离的水的物质的量之比是( ) A .1∶10∶1010∶109 B .1∶5∶5×109∶5×108 C .1∶20∶1010∶109
D .1∶10∶104∶109
3. (2011天津卷)下列说法正确的是( ) A.25℃时NH 4Cl 溶液的K w 大于100℃时NaCl 溶液的K w B.SO 2通入碘水中,反应的离子方程式为SO 2+I 2+2H 2O
SO 32―+2I ―+4H +
C.加入铝粉能产生H 2的溶液中,可能存在大量的Na +
、Ba 2+
、AlO 2―、NO 3-
D.100℃时,将pH=2的盐酸与pH=12的NaOH 溶液等体积混合,溶液显中性 4.(2011上海卷1)下列离子在稳定人体血液的pH 中起作用的是( ) A . Na +
B . HCO 3-
C . Fe 2+
D . Cl -
5.(2011上海卷19)常温下用pH 为3的某酸溶液分别与pH 都为11的氨水、氢氧化钠溶液等体积混合得到a 、b 两种溶液,关于这两种溶液酸碱性的描述正确的是( ) A .b 不可能显碱性 B . a 可能显酸性或碱性 C .a 不可能显酸性
D .b 可能显碱性或酸性
6.(2010全国卷1).下列叙述正确的是( )
A .在醋酸溶液的pH a =,将此溶液稀释1倍后,溶液的pH b =,则a b >
B .在滴有酚酞溶液的氨水里,加入4NH Cl 至溶液恰好无色,则此时溶液的pH 7<
C .3
1.010mol/L -⨯盐酸的pH 3.0=,8
1.010mol/L -⨯盐酸的pH 8.0=
D .若1mL pH 1=的盐酸与100mL NaOH 溶液混合后,溶液的pH 7=则NaOH 溶液的
pH 11=
7、(06高考全国Ⅱ理综7)将纯水加热至较高温度,下列叙述正确的是( ) A .水的离子积变大、pH 变小、呈酸性 B .水的离子积不变、pH 不变,呈中性 C .水的离子积变小、pH 变大,呈碱性 D .水的离子积变大、pH 变小,呈中性 8、(08年上海化学·11)常温下,某溶液中由水电离的c (H +
)=1×10-13
mol·L -
1,该溶液可能
是( )
①二氧化硫水溶液 ②氯化铵水溶液 ③硝酸钠水溶液 ④氢氧化钠水溶液
A .①④
B .①②
C .②③
D .③④。