盐溶液中由水电离的氢离子与氢氧根

在盐溶液中,由水电离的氢离子浓度和氢氧根离子浓度取决于盐的性质以及溶液的酸碱性。一般来说,如果盐是强酸强碱盐,水的电离几乎不受影响;若为弱酸强碱盐或弱碱强酸盐,水的电离会被一定程度地促进;若为弱酸弱碱盐,水的电离会被显著影响,导致氢离子和氢氧根离子浓度的改变。
1. 强酸强碱盐:如NaCl(氯化钠),其在水中完全电离为Na+和Cl-,这些离子不会与水电离出的H+或OH-结合,因此水的电离几乎不受影响,水电离产生的[H+]和[OH-]仍接近于纯水中的10^-7 M。
2. 弱酸强碱盐:如CH3COONa(醋酸钠),醋酸根离子(CH3COO-)会结合水电离出的H+,生成弱酸醋酸,从而促进了水的电离。此时,水电离产生的[H+]减少,而[OH-]相应增加,但总体上[H+]和[OH-]的乘积仍等于水的离子积常数Kw。
3. 弱碱强酸盐:如NH4Cl(氯化铵),铵根离子(NH4+)会结合水电离出的OH-,生成弱碱氨水,同样促进了水的电离。此时,水电离产生的[OH-]减少,而[H+]增加,但[H+]和[OH-]的乘积仍等于Kw。
4. 弱酸弱碱盐:如CH3COONH4(醋酸铵),醋酸根离子和铵根离子都会与水电离出的H+和OH-结合,导致水的电离被显著增强。此时,[H+]和[OH-]的浓度都会增加,但仍满足Kw = [H+] * [OH-]。
1、水的离子积常数Kw
水的离子积常数Kw是水在25℃时,水电离产生的H+和OH-浓度的乘积,其值约为10^-14。Kw的值反映了水的自偶电离程度,即在没有外来电解质影响下,水分子自发离解为H+和OH-的能力。在任何温度下,只要保持水的纯度,Kw的值都是恒定的。在酸性、碱性或中性溶液中,尽管[H+]或[OH-]的浓度会变化,但[H+]和[OH-]的乘积始终等于Kw,这是水的质子自衡原理的体现。
2、水的自偶电离
水的自偶电离是指水分子自身发生电离,生成H+和OH-的过程。在标准状态下,水的自偶电离程度非常小,大约只有10^-7的水分子发生电离。自偶电离产生的H+和OH-浓度相等,形成水的离子积常数Kw。水的自偶电离是水作为弱电解质的特性之一,也是水具有酸碱缓冲能力的基础。在含有其他电解质的溶液中,水的自偶电离可能会被影响,但Kw的值保持不变,这使得水在一定程度上能够维持溶液的酸碱平衡。
总结来说,盐溶液中由水电离的氢离子和氢氧根离子浓度取决于盐的类型,强酸强碱盐几乎不影响水的电离,而弱酸或弱碱盐会不同程度地促进水的电离,但水的离子积常数Kw始终维持恒定,保证了溶液中[H+]和[OH-]浓度的相对稳定。