不同电解质溶液中水电离的c(H+)、c(OH—)计算方法的研究

2014-09-09 07:42:56卢国锋
中学化学 2014年4期

卢国锋

水的电离与溶液的pH及溶液的酸碱性密切相关,因而电解质溶液中水的电离平衡变得复杂,特别是计算电解质溶液中由水电离出的c(H+)、c(OH-)成为考查的重点、难点和热点。本文通过对知识追踪溯源,理清关系,归纳方法,使学生不仅“知其然”,还知“其所以然”。

一、澄清概念

1.酸与酸性溶液

酸是指电离时产生的阳离子全部是氢离子的化合物,酸性溶液是指c(H+)>c(OH-)的溶液。酸有酸性,有酸性的不一定是酸,还可能是强酸弱碱盐、强酸酸式盐(NaHSO4)、电离程度大于水解程度的酸式盐(NaHSO3)。

2.水电离出的c(H+)、c(OH-)和溶液中的

c(H+)、c(OH-)

①来源差异:溶液中的c(H+)、c(OH-)是溶质(电解质)和溶剂(水)共同电离产生。

②存在差异:水电离出的H+与OH-不一定以离子形式存在,弱酸根阴离子或弱碱阳离子结合水电离的H+或OH-,被部分贮存在弱电解质分子中。

③关系差异:水电离出的c(H+)、c(OH-)相等关系,当然包括被弱离子结合的一部分,而溶液中的c(H+)、c(OH-)有乘积不变的关系,c(H+)•;c(OH-)=Kw,温度不变Kw不变,c(H+)和c(OH-)关系是此消彼长。

④应用差异:溶液中 c(H+)和c(OH-)相对大小决定溶液酸碱性, 水电离的c(H+)、c(OH-)大小只代表水的电离程度变化。溶质不同是影响水电离和溶液中c(H+)、c(OH-)的关键。

二、探索方法

1.强酸或弱酸溶液中,酸电离出的H+抑制水的电离,定性分析水电离出的c(H+)=c(OH-)<10-7mol/L 。定量分析c(H+)(aq)=c(H+)(酸电离)+ c(H+)(水电离)。因c(H+)(酸电离)远远大于c(H+)(水电离),所以c(H+)(酸电离) •;c(OH-)(水电离)=Kw。室温下,酸溶液中水电离出的离子要计算溶液中的c(OH-)。同理分析强碱或弱碱溶液,碱溶液中水电离出的离子要计算溶液中的c(H+)。

总结归纳,如果已知酸或碱的浓度求算水电离出c(H+)、c(OH-),首先通过酸或碱的浓度得出其电离出c(H+)或c(OH-),然后“反算”,即求算酸的相反离子OH-,碱的相反离子H+。……

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