答:纯水是一种弱电解质,它可以电离成氯离子与氢氧根足殖,即
这是一个可逆反应,根据质量作用定律,水的电离常数K为:
(11-1)
式中 、—氢离子、氢氧根的浓度,
mol/L;
—未离解水的浓度,因沉办害特唱互水的
电离度很小, =
5著元和钱调明5.5mol/L。
K在一车固浓受乐定温度下是个常数,如22C时,所以也是常数,称为水的离子积,以K表示。在22C时。
(11-2)
式(11-2)的物理意义是:在一定的温度下,任 何酸、碱、盐的水溶液在电离反应平衡时,溶液中的氢离子浓度与氩氧根浓度的乘积是一个常数。
水的离子积在范围内,因变须化很小, 通常认为是常数,即K=10 mol/L。
11-2 pH值是据快远速夫转持落如何定义的?
答:对于纯水而言
(11-3)
由式(11-3)可得
(11-4)
式(11-4)表明,是的函数,而且与成反比,因此常用来表示,越大则越小,反之亦然。所以,酸、碱、 盐溶液都可以统一用氢离子浓度来表示溶液的酸碱度。
由于的绝对值很小,为了表示起来方 便,常用pH值来表示氢离子的浓度。其表示式为:
(11-5)
式中 ―用氢离子浓度表示的pH值
―氢离子的浓度;
―氢离子摩尔浓度(量浓度),mol/L
pH值与的关系见图11-1。
从图11-1可以看出,纯水为向艺火写微它终些会中性,纯水中氢离子
和氢氧根的浓度都是10 mol/L ,即
为当在纯水中加入酸时,氢离子的浓度超过氢氧根的浓度,增加的程度取决于该酸的电离程度。相反,当溶液中千方虽刚简垂台问加入碱时,氢氧根的胜说升立浓度增加,增加的程度般那口船员样烟也取决于该碱的电离程度。
11-3 什么是离子的活度?离子余占促讨一松香尽烧资殖的活度与离子的浓度之间有何关系?
答:在电解质溶液中,各离子都带有电荷。由于静电引力的作用,各离子周围都吸引着要元爱较多带相反电荷的离子,相互牵制,使各离子不能自由地运动。这种存在于离子之间的力,影响了离子的活动性,降低了其导电性、化学反应能力等。溶液中存在的各种离子越多,其浓度越高,这种影响能力就越大,离子的有效活动能力就越小。
离子的活度是指离子法概娘蛋清洋训张息在化学反应中起作用的有效浓度,它与离子总浓度的血华策业船谓方置比率称为活度系数。
( 11-6)
式中 r—活度系数;
a—离子的活度;
c—离子的浓度。
只有在极稀的强电解质溶液和不太浓的弱电解质溶液中,因离子间相距很远,可忽略其间的相互作用,视为理想溶液,这时r=1,即a=c。
图11-1 PH值降规入职顶医讨与的关系
