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水的电离度是多少

2025-10-25 02:01:19

问题描述:

水的电离度是多少,拜谢!求解答这个难题!

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2025-10-25 02:01:19

水的电离度是多少】水是一种极弱的电解质,虽然它本身几乎不导电,但在一定条件下,水可以发生微弱的电离。水的电离是化学中一个重要的概念,尤其在酸碱平衡和pH计算中具有重要意义。

一、水的电离反应

水的电离反应如下:

$$

\text{H}_2\text{O} \rightleftharpoons \text{H}^+ + \text{OH}^-

$$

在纯水中,氢离子(H⁺)和氢氧根离子(OH⁻)的浓度相等,因此水的电离程度非常小。

二、水的电离度定义

电离度是指在一定条件下,某种物质在溶液中电离的百分比。对于水来说,电离度指的是在一定温度下,水分子发生电离的比例。

三、水的电离度与温度的关系

水的电离是一个吸热过程,因此温度升高会促进水的电离。随着温度的升高,水的电离度也会增加。

温度(℃) 水的电离度(%) 说明
0 约 1.8 × 10⁻⁸ 极低,接近完全不电离
25 约 1.8 × 10⁻⁷ 常温下的标准值
50 约 2.9 × 10⁻⁷ 温度升高,电离度略有增加
100 约 5.5 × 10⁻⁷ 高温下电离度显著提高

四、水的离子积常数(Kw)

水的离子积常数(Kw)表示在一定温度下,水中的[H⁺]和[OH⁻]浓度的乘积。其表达式为:

$$

K_w = [\text{H}^+][\text{OH}^-

$$

在25℃时,Kw = 1.0 × 10⁻¹⁴。由于[H⁺] = [OH⁻],所以每种离子的浓度约为1.0 × 10⁻⁷ mol/L。

五、总结

水的电离度虽然很小,但对溶液的pH值有直接影响。在不同温度下,水的电离度会有所变化,这影响了水的离子积常数。了解水的电离特性有助于理解酸碱反应、缓冲溶液以及生物体内的离子平衡等重要概念。

通过以上表格可以看出,水的电离度随温度升高而略微增加,但始终处于极低水平,这也解释了为什么纯水几乎不导电的原因。

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