离子积（化学平衡常数的形式之一）

简介

离子积常数

形如这样的一个电离方程式：

其中R为溶质，M和N分别为电离出来的阳离子和阴离子，其离子积可表示为：

纯液体

纯液体的离子积一般用于溶剂的自耦电离，如水。水是一种极弱的电解质，它能微弱地电离：

通常

水的离子积

液氨、液态二氧化硫等溶剂也可写出离子积表达式。

难溶电解质

难溶电解质的离子积常数能很好地反映电解质的溶解程度，因此这一种常数又叫做

溶度积常数

K

如氯化银的微弱电离：

在1“分子”溶质电离出离子数相同的情况下，K越小的，溶解度也越小。

在不同温度下，同一物质的K会有不同的数值。

水

在一定温度下，水中[H ]和[OH-]的乘积（Kw）是一个常数，这个常数叫做水的离子积（曾用名：离子积常数）。水的离子积又叫水的自电离常数，即为水的电离

水是纯液体，

水是一种既能释放质子也能接受质子的两性物质。水在一定程度上也微弱地离解，质子从一个水分子转移给另一个水分子，形成

达到平衡时，可得水的离解常数Ki

或

由于水的离解度极小，

Kw称为水的离子积常数，简称水的离子积。上式表示在一定温度时，水中氢离子浓度与氢氧离子浓度的乘积为一常数（表3-1）。25℃时，由实验测出在纯水中

表3-1　不同温度时水的离子积

由于水离解时要吸收大量的热，所以温度升高，水的离解度和Kw也相应地增大。

水的离子积原理不仅适用于纯水，也适用于一切稀的水溶液。在任何稀的水溶液中，不论[H+]和[OH-]怎样改变，它们的乘积总是小于等于Kw。

也就意味着有PH14的物质，当然前提是温度足够高。

PH值

在纯水或中性溶液中，25℃时

当向水中加入酸时，溶液中[H+]就会增大，设达到新的平衡时该溶液的[H+]为

可见，在酸性溶液中,

如果向纯水中加入碱时，溶液中[OH-]就会增大，设达到新的平衡时该溶液的[OH-]为

在纯水或中性溶液中

在酸性溶液中

在碱性溶液中

当然，[H+]或[OH-]都可用来表示溶液中的中性、酸性或碱性，但实际应用中多采用[H+]来表示。但是，在生物学与医学上许多重要溶液的[H+]往往是一个很小的数值，而且带有负指数，用[H+]表示溶液的酸碱性不方便。例如，人的血液[H+]为0.0000000398mol·L-1,即

溶液的PH值是氢离子浓度的负对数值。

它的数学表示式为：

即

必须注意，PH值每相差一个单位时，其[H+]相差10倍；PH值相差二个单位时，[H+]相差100倍；依此类推。

用PH值表示稀的水溶液的酸碱性，则有“

在纯水或中性溶液中，

在酸性溶液中，　

在碱性溶液中，

和PH相仿，[OH-]和KW也可用它们的负对数来表示，即

由于在25℃时，

将方程两边取负对数，则得

所以

水溶液中[H+]，[OH-]，PH，POH值与溶液酸碱性的关系如表3-2。

表3-2 [H+]，[OH-]，PH，POH值与溶液酸碱性的关系

由左到右酸性逐渐减弱 碱性逐渐增强

在实际应用中，PH值一般只限于0-14范围内。当　[H+]或[OH-]大于1时，就不再采用PH值，而仍用[H+]或[OH-]表示溶液的酸碱性。

必须注意，用PH值表示的是溶液的酸度或有效酸度而不是酸的浓度。酸度或有效酸度是指溶液中H+浓度，严格地说是指H+的活度，是指已离解部分酸的浓度。酸的浓度也称总酸度或分析浓度，它是指在1升溶液中所含酸的物质的量，包括已离解和未离解两部分酸的总浓度，其大小要用滴定分析来确定。酸度或有效酸度则用PH试纸或PH计来测定。潜在酸度是指未离解部分的浓度，即总酸度与有效酸度之差。例如，

例1 分别求出

解：HCl溶液的

HOAc溶液的

例2　已知某溶液的

解：

查0.4的反数为2.512，故

弱酸弱碱常数

甲酸

醋酸

碳酸

磷酸

草酸

（注：

一水合氨

注：10-X及

与溶度积区别

1、固体物质的溶解度是指在一定的温度下，某物质在100克溶剂里达到饱和状态时所溶解的克数。在未注明的情况下，通常溶解度指的是物质在水里的溶解度。气体的溶解度通常指的是该气体（其压强为1标准大气压）在一定温度时溶解在1体积水里的体积数。

2、难溶电解质在水中会建立一种特殊的动态平衡。尽管难溶电解质无法溶解，但仍有一部分阴阳离子进入溶液，同时进入溶液的阴阳离子又会在固体表面沉积下来。当这两个过程的速率相等时，难溶电解质的溶解就达到平衡状态，固体的量不再减少。这样的平衡状态叫沉淀溶解平衡，其平衡常数叫溶度积。

3、浓度指某物种在总量中所占的分量。