【水的电离程度与溶液酸碱性有关吗】水是一种极弱的电解质,能够发生微弱的自偶电离:
$$ \text{H}_2\text{O} \rightleftharpoons \text{H}^+ + \text{OH}^- $$
在纯水中,这一过程的平衡常数称为水的离子积常数 $ K_w $,其值为 $ 1.0 \times 10^{-14} $(在25℃时)。尽管如此,水的电离程度非常小,因此在一般情况下,我们通常认为纯水是中性的。
然而,当水中加入酸或碱时,会显著影响水的电离程度。这是因为酸或碱的加入会改变溶液中的氢离子($ \text{H}^+ $)或氢氧根离子($ \text{OH}^- $)的浓度,从而通过勒沙特列原理(Le Chatelier's Principle)影响水的电离平衡。
水的电离程度与溶液酸碱性的关系总结
| 情况 | 溶液类型 | 氢离子浓度($ [\text{H}^+] $) | 氢氧根离子浓度($ [\text{OH}^-] $) | 水的电离程度变化 | 原因 |
| 纯水 | 中性 | $ 1.0 \times 10^{-7} $ | $ 1.0 \times 10^{-7} $ | 保持不变 | 没有外加离子干扰 |
| 加入酸 | 酸性 | 大于 $ 1.0 \times 10^{-7} $ | 小于 $ 1.0 \times 10^{-7} $ | 减小 | 酸抑制水的电离 |
| 加入碱 | 碱性 | 小于 $ 1.0 \times 10^{-7} $ | 大于 $ 1.0 \times 10^{-7} $ | 减小 | 碱抑制水的电离 |
结论
水的电离程度确实与溶液的酸碱性有关。在酸性或碱性溶液中,由于外加离子的存在,水的电离受到抑制,导致水的电离程度降低。而在中性溶液(如纯水)中,水的电离程度达到最大值,但依然非常微弱。
因此,判断溶液的酸碱性不仅要看 $ \text{H}^+ $ 或 $ \text{OH}^- $ 的浓度,还需要理解水的电离行为如何受外界条件的影响。


