一、水的电离方程式和水的离子积常数
1、水的电离
水是一种极弱的电解质,能发生微弱的电离,其电离方程式为
$\ce{H2O}$+$\ce{H2O}$$\ce{<=>}$$\ce{H3O+}$+$\ce{OH-}$,可简写为$\ce{H2O}$$\ce{<=>}$$\ce{H+}$+$\ce{OH-}$。
实验测得,在室温下,1 $\rm {L}$水中只有$1×10^{-7}$ $\rm {mol}$ $\ce{H2O}$发生电离。所以,25$\rm {℃}$时,纯水中$\ c(\ce{H+})$=$\ c(\ce{OH-})$=$1×10^{-7} \rm {mol/L}$。
2、水的离子积常数
(1)定义:在一定温度下,溶液中的$\ c(\ce{H+})$和$\ c(\ce{OH-})$的乘积是一个常数,称为水的离子积常数,简称水的离子积,符号$K_\rm {w}$。
(2)表达式:$K_\rm {w}$=$\ c(\ce{H+})$×$\ c(\ce{OH-})$。
(3)影响因素:$K_\rm {w}$只与温度有关,温度升高,$K_\rm {w}$增大;温度降低,$K_\rm {w}$减小;温度不变,$K_\rm {w}$不变。
3、影响水的电离平衡的因素
(1)温度:升高温度,促进水的电离,$K_\rm {w}$增大;降低温度,抑制水的电离,$K_\rm {w}$减小。
(2)溶液的酸碱性:向纯水中加酸(或碱),使水溶液中$\ c(\ce{H+})$或$\ c(\ce{OH-})$增大,水的电离平衡逆向移动,抑制水的电离。
(3)盐效应:向纯水中加入含弱酸阴离子或弱碱阳离子的盐,水的电离平衡向电离方向移动,促进水的电离。
(4)活泼金属:与水电离出的氢离子反应,使氢离子浓度减小,促进水的电离。
二、水的离子积的相关例题
下列关于水的离子积常数的叙述中,正确的是___
A.因为水的离子积常数的表达式是$K_\rm {w}$=$\ c(\ce{H+})$·$\ c(\ce{OH-})$,所以$K_\rm {w}$随溶液中$\ c(\ce{H+})$和$\ c(\ce{OH-})$的变化而变化
B.纯水的$K_\rm {w}$=$1×10^{-14}$
C.水的离子积常数仅仅是温度的函数,随着温度的变化而变化
D . 100$\rm {℃}$时$\ c(\ce{H+})$·$\ c(\ce{OH-})$=$1×10^{-14}$
答案:C
解析:水的离子积常数是温度的函数,随着温度的变化而变化,只要温度一定,$K_\rm {w}$就不变,不随溶液中$\ c(\ce{H+})$和$\ c(\ce{OH-})$的变化而变化,A错误;25$\rm {℃}$时,纯水的$K_\rm {w}$=$1×10^{-14}$,100$\rm {℃}$时,纯水的$K_\rm {w}$=$1×10^{-12}$,B、D错误。