电离平衡常数ka公式kw

有家健康网 2025-04-10阅读量：6230

Kw = [H⁺][OH⁻]

关于电离平衡常数中的 Kw ，其公式及要点如下：

一、定义与公式

Kw 表示水的离子积常数，其公式为：$$K_w = [H^+][OH^-]$$

在25℃（298K）时，标准状况下 Kw = 1.0 \times 10^{-14} 。

二、物理意义

1. 酸碱性指标

   • 当$K_w / K_a > 1$时，溶液呈碱性；

   • 当$K_w / K_a < 1$时，溶液呈酸性；

   • 当$K_w / K_a = 1$时，溶液呈中性。

2. 温度依赖性

   • 温度变化会影响水的离子积。例如，100℃时$K_w \approx 1.0 \times 10^{-12}$，表明水的电离程度随温度升高而增强。

三、应用与计算

• 酸碱平衡 ：通过$Kw$可判断酸或碱的强弱。例如，弱酸HA的酸性强弱可通过$K_a$与$K_w$的比值判断：
  $$K_a = \frac{[H^+][A^-]}{[HA]} \quad \text{且} \quad K_h = \frac{K_w}{K_a}$$

  

  其中$K_h$为弱酸根离子的水解常数。

• 盐类水解 ：弱酸强碱盐（如$CH_3COONa$）的水解常数$K_h$可通过以下关系计算：
  $$K_h = \frac{K_w}{K_a}$$

  例如，醋酸（$CH_3COOH$）的$K_a = 1.8 \times 10^{-5}$，则其共轭碱醋酸根离子的水解常数$K_h = \frac{1.0 \times 10^{-14}}{1.8 \times 10^{-5}} \approx 5.56 \times 10^{-10}$。

四、注意事项

• 单位 ：$K_w$无单位，仅反映浓度乘积的数值关系。

• 温度影响 ：计算时需明确温度，不同温度下$K_w$值不同。

通过以上公式及应用，可系统理解水的离子积常数在酸碱平衡及盐类水解中的核心作用。