水的离子积常数,简称水的离子积,是表示溶液中氢氧离子和H2O的比例关系的常数。c(H+)·c(
OH-)=K(W),其中K(W)称作水的离子积常数,c(H+)和c(OH-)是分别是指整个溶液中
氢离子和
氢氧根离子的总
物质的量浓度。K(W)只随温度变化而变化,是
温度常数。因为
水的电离是吸热的,升高温度,平衡
正移,所以K(W)只随温度升高而增大。
水是一种极弱的
电解质,可以发生微弱的电离,其
电离方程式为:H2O+H2O≒H3O+ + OH-,简写为H2O≒H+ + OH-,是一个吸热过程。水的电离是水分子与水分子之间的相互作用而引起的,因此极难发生,大约55.5×107个水分子中只有1个水分子发生电离。
实验测得,25℃时1L纯水中只有1×10-7mol的水分子发生电离。由水分子电离出的H+和OH-数目在任何情况下总相等,25℃时,纯水中c(H+)=c(OH-)=1×10-7mol/L。
c(H+)·c(OH-)=K(W),其中K(W)称作水的离子积常数,简称水的离子积,c(H+)和c(OH-)是分别是指整个溶液中
氢离子和
氢氧根离子的总
物质的量浓度,K(W)只随温度变化而变化,是
温度常数。如25℃,c(H+)=c(OH-)=1×10-7mol/L,K(W)=1×10-14;100℃时,K(W)=1×10-12。在其它物质的溶液中,如酸、碱和盐,由于溶质发生电离与水解,导致H+或OH-的浓度发生变化,抑制了
水的电离,所以水的
电离平衡也向左移动,因此可以利用水的离子积常数来简单地判断溶液的
pH值。
常温下,
稀溶液中c(H+)和c(OH-)的
离子积总是1.0x10-14,知道c(H+)就可以计算出c(OH-),反之也一样。在室温下,
酸碱性与溶液中c(H+)和c(OH-)的关系如下:
2.
中性溶液中:c(H+)=c(OH-)=1.0x10-7mol/L
3.
碱性溶液中:c(H+)<c(OH-),c(H+)<1.0x10-7mol/L
pH与c(H+)之间的关系 :pH是c(H+)的负
对数,即:pH= -lg c(H+)。