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1、水的电离和溶液的pH研究电解质溶液时往往涉及溶液的酸碱性。电解质溶液的酸碱性跟水的电离有着密切的关系。为了从本质上认识溶液的酸碱性，就要了解水的电离情况。一、水的电离精确的实验证明，水是一种极弱的电解质，它能微弱地电离，生成H3O+和OH：H2O+H2OH3O+OH通常，上式也可简写为：H2OH+OH从纯水的导电实验测得，在25时，1L纯水中只有1107molH2O电离，因此纯水中H+浓度和OH浓度各等于1107molL。在一定温度时，水跟其他弱电解质一样，也有一个电离常数：c（H+）c（OH）=Kc（H2O）1LH2O的物质的量为55.6mol，这与发生电离的H2O的物质的量1107mol相
2、比，水的已电离部分可以忽略不计。所以电离前后，H2O的物质的量几乎不变，可以看做是个常数。常数乘常数必然为一个新的常数，通常我们把它写作Kw，因而上式也可写为：c（H+）c（OH）=KwKw叫做水的离子积常数，简称水的离子积。水的离子积是一个很重要的常数，它反映了一定温度下的水中H+浓度和OH浓度之间的关系。在25时，水中H+浓度和OH浓度都是1107molL，所以Kw=c（H+）c（OH）=11071107=11014因为水的电离过程是一个吸热过程，所以当温度升高时，有利于水的电离，即水的离子积增大。例如，25时，Kw为11014，100时，Kw约为11012，两者相差约100倍。二、溶液的
3、酸碱性和pH在常温时，由于水的电离平衡的存在，不仅是纯水，就是在酸性或碱性的稀溶液里，H+浓度和OH浓度的乘积总是一个常数11014。在中性溶液里，H+浓度和OH浓度相等，都是1107molL；在酸性溶液里不是没有OH，而是其中的H+浓度比OH浓度大；在碱性溶液里也不是没有H+，而是其中的OH浓度比H+浓度大。常温时，溶液的酸碱性与c（H+）和c（OH）的关系可以表示如下：中性溶液c（H+）=c（OH）=1107molL酸性溶液c（H+）c（OH），c（H+）1107molL碱性溶液c（H+）c（OH），c（H+）1107molLc（H+）越大，溶液的酸性越强；c（H+）越小，溶液的酸性越弱。
4、我们经常要用到一些c（H+）很小的溶液，如c（H+）=107molL，c（H+）=1.34103molL，等等。用这样的量来表示溶液的酸碱性的强弱很不方便。为此，化学上常采用pH来表示溶液酸碱性的强弱：pH=lgc（H+）例如，纯水的c（H+）=1107molL，纯水的pH为：pH=lgc（H+）=lg107=7102molLHCl溶液中，c（H+）=102molL，其pH为：pH=lgc（H+）lg102=2102molLNaOH溶液中，c（OH）=102molL其pH为：pH=lgc（H+）lg1012=12在中性溶液中，c（H+）=107molL，pH=7；在酸性溶液中，c（H+）107
5、molL，pH7；在碱性溶液中，c（H+）107molL，pH7。溶液的酸性越强，其pH越小；溶液的碱性越强，其pH越大。c（H+）、pH与溶液酸碱性的关系如图48所示。当溶液的c（H+）或c（OH）大于1molL时，用pH表示溶液的酸碱性并不简便。例如，一些溶液的c（H+）与pH的关系如表41所示。表41一些溶液的c（H+）与pHc（H+）1molL2molL4molL6molLpH00.30.60.78所以，当溶液的c（H+）大于1molL时，一般不用pH来表示溶液的酸碱性，而是直接用H+浓度来表示。资料一些食物的近似pH食物pH食物pH食物pH醋2.43.4啤酒4.05.0卷心菜5.25
6、.4李、梅2.83.0番茄4.04.4白薯5.35.6苹果2.93.3香蕉4.54.7面粉、小麦5.56.5草莓3.03.5辣椒4.65.2马铃薯5.66.0柑橘3.04.0南瓜4.85.2豌豆5.86.4桃3.43.6甜菜4.95.5谷物6.06.5杏3.64.0胡萝卜4.95.3牡蛎6.16.6梨3.64.0蚕豆5.06.0牛奶6.36.6葡萄3.54.5菠菜5.15.7饮用水6.58.0果酱3.54.0萝卜5.25.6虾6.87.0资料测定溶液pH的实际意义测定溶液的pH有重要的实际意义。例如，在化工生产中，许多反应必须在一定pH的溶液中才能进行。对一些氧化还原反应，在酸性介质中进行或在
7、碱性介质中进行，其产物往往不同。在农业生产中，农作物一般适宜在pH等于7或接近7的土壤里生长。在pH小于4的酸性土壤或pH大于8的碱性土壤里，农作物一般都难于生长，因此，需要定期测量土壤的酸碱性。有关部门也需要经常测定雨水的pH。当雨水的pH小于5.6时，就成为酸雨，它将对生态环境造成危害。人体体液和代谢产物都有正常的pH范围，测定人体体液和代谢产物的pH，可以帮助了解人的健康状况。一些体液和代谢产物的正常pH如图49所示。习题一、填空题1纯水是一种极弱的电解质，它能微弱地电离出_和_。在25时，水电离出的H+和OH浓度为_，其离子浓度的乘积为_，该乘积叫做_，在25时，其数值为_。2下列溶液
8、中：0.1molLHCl溶液；0.1molLH2SO4溶液；0.1molLNaOH溶液；0.1molLCH3COOH溶液，c（H+）由小到大的排列顺序为_。二、选择题1体积相同、pH相同的HCl溶液和CH3COOH溶液，与NaOH溶液中和时两者消耗NaOH的物质的量A相同BHCl多CCH3COOH多D无法比较2在48mL0.1molLHNO3溶液中加入12mL0.4molLKOH溶液时，所得到的溶液呈A弱酸性B强酸性C碱性D中性3甲溶液的pH为4，乙溶液的pH为2，甲溶液与乙溶液的c（H+）之比为三、回答下列问题1酸性溶液里有没有OH？碱性溶液里有没有H+？为什么？2A、B、C三种溶液，其中，A的pH为5，B中c（H+）=103molL，C中c（OH）=102molL，哪种溶液的酸性最强？