水的电离1:极弱的电解质

人们通常认为水是不导电的，但用精密仪器测定时，发现水有微弱地导电性，表明水是极弱的电解质，能电离出极少量的H--和OH-

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H3O和OH。通常将水合氢离子H3O简写为H，其电离方程式为:H2O+H2O≒H3O + OH,简写为H2O≒H + OH,是一个吸热过程。水的电离是吸热的过程，因此升高温度水的电离平衡向正移动。

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。实验测得，25℃时1L纯水中只有1×10^(-7)mol的水分子发生电离，100℃时1L纯水中有55×10^(-7)mol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，电离前后H2O的物质的量几乎不变，c(H)×c(OH)=K(电离)×c(H2O),既然K(电离)是常数c(H2O)也可以看作是常数，那么常数的乘积可以看作一个新的常数，我们把它写作Kw(Kw=c(H)×c(OH)),我们把Kw简称为水的离子积，25摄氏度时Kw约1×10。

1.温度。升温总是促进水的电离

2.酸，碱。强酸强碱(强电解质)总是抑制水的电离，弱酸弱碱(弱电解质)也抑制水的电离。

3.能水解的盐，盐类(除酸式盐之外)总是促进水的电离，

4.活泼金属。因为活泼金属总是与水电离出的氢离子反应，使氢离子浓度减小，所以总是促进水的电离。

不发生水解，因为它们电离出来的阴、阳离子不能破坏水的电离平衡，所以呈中性。

我们把弱碱部分叫弱阳，弱碱离子能把持着从水中电离出来的氢氧根离子，破坏了水的电离平衡，使得水的电离正向移动，结果溶液中的氢离子浓度大于氢氧根离子浓度，使水溶液呈酸性。

我们把弱酸部分叫弱阴，同理弱阴把持着从水中电离出来的氢离子，使得溶液中氢氧根离子浓度大于氢离子浓度，使溶液呈碱性。

弱酸部分把持氢，弱碱部分把持氢氧根，生成两种弱电解质，再比较它们的电离常数Ka、Kb值的大小(而不是水解度的大小)，在一温度下，弱电解质的电离常数(又叫电离平衡常数)是一个定值，这一比较就可得出此盐呈什么性了，谁强呈谁性，电离常数是以10为底的负对数，谁负得少谁就大。总之一句话，盐溶液中的阴、阳离子把持着从水中电离出来的氢离子或氢氧根离子能生成弱电解质的反应叫盐类的水解。还有有机物类中的水解，例如酯类的水解，是酯和水反应(在无机酸或碱的条件下)生成对应羧酸和醇的反应叫酯的水解，还有卤代烃的碱性水解，溴乙烷和氢氧化钠水溶液反应生成乙醇和溴化钠叫卤烷的水解，还有蛋白质的水解，最终产物为氨基酸等等。

阳极反应:2Cl--2e-=Cl2↑(氧化反应)

H+比Na+容易得到电子，因而H+不断地从阴极获得电子被还原为氢原子，并结合成氢分子从阴极放出。

阴极反应:2H++2e-=H2↑(还原反应)

在上述反应中，H+是由水的电离生成的，由于H+在阴极上不断得到电子而生成H2放出，破坏了附近的水的电离平衡，水分子继续电离出H+和OH-，H+又不断得到电子变成H2，结果在阴极区溶液里OH-的浓度相对地增大，使酚酞试液变红。因此，电解饱和食盐水的总反应可以表示为:

2NaCl+2H2O=2NaOH+Cl2↑+H2↑

工业上利用这一反应原理，制取烧碱、氯气和氢气。

在上面的电解饱和食盐水的实验中，电解产物之间能够发生化学反应，如NaOH溶液和Cl2能反应生成NaClO、H2和Cl2混合遇火能发生爆炸。在工业生产中，要避免这几种产物混合，常使反应在特殊的电解槽中进行。生产原理及工艺 由电解食盐水溶液制取烧碱、氯气和氢气的工业生产，是重要的基础化学工业之一。我国的氯碱工业主要采用两种生产工艺。