第三节 水溶液的酸碱性及pH计算 一、水的质子自递反应 水的质子自递反应： 水分子是一种两性物质，它既可 给出质子，又可接受质子。于是在水 分子间也可发生质子传递反应。
⇌ 在一定温度下水的质子自递反应 （也称水的电离反应）达到平衡时， 质子自递反应：发生在同种溶剂分子之 间的质子传递作用。 水的质子自递反应可表示如下： ⇌ 在一定温度下水的质子自递反应 （也称水的电离反应）达到平衡时，
式中的 可看成是一常数，将 它与 合并，得： ：水的离子积常数。 在一定温度下，纯水中H3O+ 离子的平衡浓度与OH-离子的平衡浓度的乘积为一定值（室温下一般为 ） 此关系也适用于任何水溶液。
二、共轭酸碱对的Ka与kb的关系 现以共轭酸碱对HB-B-为例进行推导。 共轭酸碱对HB-B- 在溶液中存在如下 质子转移反应： ⇌ ⇌
达到平衡时 以上两式相乘得： 共轭酸碱对中的弱酸的Ka， 与其共轭碱的Kb的乘积等于Kw
例2-1已知HAc的Ka为1.8×10-5, 计算Ac-离子的kb。 解：Ac-离子是HAc的共轭碱， 由式(2.4)得：
三、一元弱酸，弱碱溶液的pH值计算 为了简便起见，对于H3O+ 离子浓度很低的溶液，常用pH （即氢离子浓度的负对数值）来表示 溶液的酸碱性。 或
中性溶液中 酸性溶液中 碱性溶液中
、 、 等是一元弱酸。 、 、 等是一元弱碱。 以 表示弱酸，总浓度为 。
⇌ 平衡浓度： （2.5）
通常 （2.6） 一元弱酸溶液 的最简计算公 式，满足的两个条件是， 和 。其计算误差 。
一元弱碱溶液 的最简公式: （2.7） 的负对数为 在常温，水溶液中 ， ， 。
例2-2计算298K时，0.10mol.L-1HAc 溶液的pH值。 解：已知， ，
故用式（2.6）计算：
例2-3计算298k时0.10mol.L-1NaAc 溶液的pH值。 解： ⇌
用最简公式计算：
强酸、强碱在水中的质子转移十分完 全，对于总浓度大于10-6mol.L-1的强 酸或强碱稀溶液，可忽略H2O的质子 自递作用，其中H3O+离子浓度和OH- 离子浓度即为c强酸和c强碱。可直接求 算pH值。