中医世家

一、水的离子积

水是一种既能释放质子也能接受质子的两性物质。水在一定程度上也微弱地离解,质子从一个水分子转移给另一个水分子,形成H3O+和OH-。

达到平衡时,可得水的离解常数Ki

或[H[XB]2[/XB]O[SB]+[/SB]][OH[SB]-[/SB]]=K[XB]1[/XB][H[XB]2[/XB]O][SB]2[/SB]

由于水的离解度极小,[HO]数值可以看作是一个常数,令K[XB]1[/XB][H[XB]2[/XB]O][SB]2[/SB]等于另一新常数K[XB]w[/XB],则

[H[XB]3[/XB]O[SB]+[/SB]][OH[SB]-[/SB]]=K[XB]w[/XB]

K[XB]w[/XB]称为水的离子积常数,简称水的离子积。上式表示在一定温度时,水中氢离子浓度与氢氧离子浓度的乘积为一常数(表3-1)。25℃时,由实验测出在纯水中[H3O+]和[OH-]各为1.0×10-‑7mol·L-1。通常将水合离子H3O+简写为H+,这样,在常温时:

表3-1 不同湿度时水的离子积

温度/℃KWI温度/℃KW
01.2×10-15505.5×10-14
103.0×10-15609.6×10-14
206.8×10-15701.6×10-18
251.0×10-14802.5×10-13
301.5×10-14903.8×10-13
402.9×10-141005.5×10-13

K=1.0*10[SB]-7[/SB]*1.0*10[SB]-7[/SB]=1.0*10[SB]14[/SB]

[H[SB]+[/SB]][OH[SB]-[/SB]]=1.0*10[SB]-14[/SB][SB] (3-2)[/SB]

由于水离解时要吸收大量的热,所以温度升高,水的离解度和KW也相应地增大。

水的离子积原理不仅适用于纯水,也适用于一切稀的水溶液。在任何稀的水溶液中,不论[H+]和[OH-]怎样改变,它们的乘积总是等于KW。