水的电离程度怎么判断:看平衡移动
水的电离程度怎么判断,核心是抓住水的电离平衡H₂O⇌H⁺+OH⁻,对比纯水常温电离基准,判断外界条件让平衡正向或逆向移动,溶质分为酸、碱、可水解盐、不水解盐四类,常温纯水氢离子浓度为10⁻⁷mol/L,平衡正向移动电离程度变大,逆向移动电离程度变小,该判断逻辑适用于水溶液体系,不适用于高温、熔融态、有机溶剂混合体系。
水的电离程度的基准参考
常温25℃下,纯水电离出的c(H⁺)=c(OH⁻)=1×10⁻⁷mol/L,这是对照基准。温度改变会直接改变基准,升温时水的电离吸热,平衡正向移动,电离程度上升,降温则电离程度下降,温度是独立于溶质之外的变量,优先判断温度,再分析溶质带来的影响。
温度优先。
酸和碱对水的电离的影响
酸会直接释放氢离子,碱会直接释放氢氧根离子,两种离子都会增大平衡生成物浓度,抑制水的电离,水的电离程度小于纯水。强酸强碱抑制效果只和氢离子或者氢氧根的总浓度有关,和酸碱本身强弱没有关联,等浓度的盐酸和醋酸,盐酸中氢离子浓度更高,对水电离的抑制作用更强,水电离程度更小。
可水解盐对水的电离的影响
含有弱离子的盐溶于水,弱离子会结合水电离出来的氢离子或者氢氧根,消耗平衡产物,拉动水的电离平衡正向移动,水的电离程度大于纯水。弱酸根阴离子水解消耗氢离子,溶液显碱性;弱碱阳离子水解消耗氢氧根,溶液显酸性,弱酸弱碱盐阴阳离子都水解,促进作用更强,电离提升幅度更大。
中性溶液不等于水电离程度和纯水相同
中性只代表溶液里c(H⁺)=c(OH⁻),不能直接等同于水电离程度等于纯水。醋酸铵溶液常温pH等于7,呈中性,但醋酸根和铵根都发生水解,持续促进水的电离,它的水电离程度明显大于纯水,这个是高频易错点,不能用酸碱性直接等价判断电离大小。
| 溶液类型 | 平衡移动方向 | 水电离程度 |
|---|---|---|
| 纯水 | 不移动 | 基准值 |
| 酸、强碱 | 逆向 | 小于纯水 |
| 可水解盐 | 正向 | 大于纯水 |
| 醋酸铵 | 正向 | 大于纯水,溶液中性 |
快速判断的实操步骤
- 第一步,锁定温度,温度升高,水电离程度一定变大
- 第二步,识别溶质类别,区分酸碱、可水解盐、强酸强碱盐
- 第三步,判断平衡移动方向,正向促进、逆向抑制
- 第四步,避开误区,pH为7不能直接判定电离程度等于纯水
强酸强碱盐,比如氯化钠、硫酸钠,离子不会和氢离子、氢氧根结合,不影响水的电离平衡,水电离程度和纯水保持一致,这类盐溶液的氢离子和氢氧根全部来自水本身的电离。
混合体系要区分电离出的离子来源,不要把酸电离的氢离子当成水电离的氢离子,计算水电离的离子浓度时,抑制体系用被消耗较少的那一种离子计算,促进体系直接用水解消耗对应的离子浓度进行计算。
