浅析水的离子积和水的电离平衡常数,徐度建

浅析水的电离平衡常数和水的离子积

徐度建汪莉

（江西师范大学化学化工学院江西南昌 330022）

摘要：水的电离方程式可简写成：H2O=H++OH-.根据质量作用定律，水的平衡常数可表示为K C=C（H+）×C（OH-）/C(H2O)，但现今多数教材直接采用水的离子积Kw=C(H+)×C(OH-)，而忽略了水的电离平衡常数和水的离子积之间的关系，本文简要的解释了Kc和Kw的联系.

关键词：水的电离平衡常数水的离子积

平时教学中，譬如在化学反应A-+H

2

O=HA+OH-，学生往往会根据已学的平衡常

数的知识，将此平衡写成K=

C (HA)×

C

(OH-)/

C

(H

2

O)×

C

(A-)[3].有些老师可能会认为

这是错的，不应当加上水且水应当为1，故可忽略不计.但当仔细追究，水的溶度是为1mol/L吗？本文选举了最为典型的水的电离平衡方程为例，其他的读者可据具体情况自行分析.

水的电离方程式为：H

2

O=H++OH-,根据质量作用定律可示为

K C =

C

（H+）×

C

（OH-）/

C

(H

2

O)[1]（1）.

当反应物及生成物均以活度表示时，其化学平衡常数又可改写成

kθ=α（H+）×α（OH-）/α(H

2

O).

α（H2O）=γ(H2O) ×c(H2O), γ(H2O)为水的活度系数，又根据德拜-休克尔公式来计算，即

-lgγ=0.512Z2[I0.5/(1+βaI0.5)],

Z为离子的电荷数；β是常数，250C时为0.00328；a为离子体积参数；I为溶液的离子强度[2].水为中性分子，故电荷数为0，可推知水的γ=1.

在室温下，1L水中只有1.0×10-7mol水发生电离，即约55.5mol只有10-7mol

发生电离，电离前后水的物质的量几乎不变，则c(H

2

O)可视为一个平衡常数，即55.5mol/L[4].

未电离的水分子的数量比它的离子数量是非常大的，实际上可认为是不变的.

因此在等式(1)中c(H

2

O)为常数，

C(H+)×

C(

OH-)=K

C

×(H

2

O)=K

c

×55.6=Kw[1]

电离平衡常数可改写为：Kw =K×

C (H

2

O)=

C

(H+)×

C

(OH-)，其中KW是随温度变化而

变化的物理量，

C (H

2

O)是一个常数，用Kw表示，称之为谁的离子积常数，简称为

水的离子积.常温下水的离子积为10-14.

水的离子积为水的电离平衡常数的另一种表示方法，水的离子积不仅反映了水的酸强度，也反映了碱的强度，相对前者更为简单实用.现今教材对此转换不加解释，事必造成了读者的误解.

参考文献：

[1]别特拉申著；周定等译.定性分析（第一册）[M]高等教育出版社，1959:39-41.

[2]武汉大学主编.分析化学（第五版）[M]高等教育出版社，2006:110-111.

[3]凯尔纳等主编；李克安金钦汉等译.分析化学[M]北京大学出版社，2001:77-78.

[4]李景海黄秀芬.刍议水的离子积[J]中学化学教学与参考，2008，4:36-37.