氢离子

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氢离子是 氢原子 失去一个电子形成的 阳离子 ,带一个单位正电荷。某些情况下,也能形成带一个单位负电荷的阴离子,称为氢负离子(H-)。

物质定义

氢的核素 形成的阳离子可以看作 质子 。但另外两种核素 氘 和 氚 形成的阳离子则不能看作质子,只能叫做氢离子。

形成过程

氢离子在溶液中的形成

通常由 电离 产生。一些 酸式盐 在电离时也能直接形成氢离子,如 硫酸氢钠 ;水自身也会电离出极少量的氢离子和 氢氧根离子 (严格地说式子不能写成 $$$$formula$$$$ ,因为氢离子极易被其他 水分子 吸引,因此严格的式子应该是 $$$$formula$$$$ ,但是在一定情况下可以写为 $$$$formula$$$$ )。某些 强酸弱碱盐 在电离时虽然不直接生成氢离子,但是会电离出一些能让水中少量氢氧根离子转化为沉淀或气体的阳离子,从而使水中氢离子数目增多,如硫酸铜、 硫酸铵 等。

检验方法

1.滴加紫色石蕊试液,如果紫色变成红色则说明有氢离子存在。

2.向溶液中滴加 $$$$formula$$$$ 溶液,如果产生气泡则证明存在氢离子。

3.使用 pH计 对溶液进行测量,该方法可以测出很精确的pH值。

PH关系

氢离子浓度与溶液的pH

常温下,稀溶液中氢离子的浓度和氢氧根离子浓度的积(即 离子积 )总是 $$$$formula$$$$ 。我们用氢离子的负对数表示溶液酸碱度,即pH。

所以 纯水 的 $$$$formula$$$$ 。酸性溶液的氢离子浓度毫无疑问总是大于 $$$$formula$$$$ ,而碱性溶液的氢离子浓度总是小于 $$$$formula$$$$ 。所以规定酸性溶液 $$$$formula$$$$ ,碱性溶液 $$$$formula$$$$ , 中性溶液 $$$$formula$$$$ 。

广泛pH试纸 值得注意的是,溶液的pH值不总是在 $$$$formula$$$$ 之间,有时会出现大于14的值或是负值。而我们的广泛 pH试纸 通常只能测试pH值处在 $$$$formula$$$$ 之间的溶液,并且只能取整数。而pH计则可以测出小数。

电离平衡

水是一种极弱的电解质,在常温下能电离出极少量的 $$$$formula$$$$ ,存在着 电离平衡 。一、水的电离平衡规律

1. $$$$formula$$$$ ,纯水中 $$$$formula$$$$ ,纯水总是呈电中性的。

2.不能认为 $$$$formula$$$$ 等于 $$$$formula$$$$ 的溶液就一定是中性溶液,即不能把 $$$$formula$$$$ 作为判断一切溶液酸、碱性的分界线,而应比较 $$$$formula$$$$ 两者的相对大小。溶液呈酸碱性的本质是 $$$$formula$$$$ 。

3.已知水电离产生的 $$$$formula$$$$ 并不能最终确定溶液的酸碱性,因为这既可能是酸(或酸性)溶液,也可能是碱(或碱性)溶液。例如,由水电离出的 $$$$formula$$$$ 的溶液,其pH等于1或13。

4.水电离平衡的破坏和移动

(1)外加酸、碱可以打破水的电离平衡,促使水的电离平衡逆向移动,导致 $$$$formula$$$$ , 水的电离 受到抑制。酸溶液的pH表示的 $$$$formula$$$$ 为溶质酸电离产生的,通过 $$$$formula$$$$ 水可以计算出水电离的 $$$$formula$$$$ 水,而 $$$$formula$$$$ 水。碱溶液的pH表示的 $$$$formula$$$$ 则为水电离出的 $$$$formula$$$$ 水,因为碱本身不能电离出H+。

(2)温度会影响水的电离平衡。水的电离是吸热过程,温度升高,促进水的电离,Kw增大,pH减小,但仍存在c $$$$formula$$$$ 。在常温时 $$$$formula$$$$ 时, $$$$formula$$$$ 。

(3)能发生水解的盐可以促进水的电离,从而打破水的电离平衡。只有一种 弱酸根 阴离子(或弱碱阳离子)水解,则 $$$$formula$$$$ ;若所加盐发生 双水解 ,则两种离子的浓度可能相等,也可能不相等。水解呈酸性的 盐溶液 pH表示的是水电离的 $$$$formula$$$$ 水(与碱溶液相同),水解呈碱性的盐溶液的 $$$$formula$$$$ 表示的是水电离的 $$$$formula$$$$ 水(与酸溶液相同)。

5.对于极稀的酸、碱溶液,水的电离则不可忽视。例如: $$$$formula$$$$ 的 盐酸 ,如果认为 $$$$formula$$$$ 就错了,因为酸溶液的pH在常温时一定是小于7的。这时在计算该溶液的pH时,就必须考虑水电离产生的 $$$$formula$$$$ 水和 $$$$formula$$$$ 水。

中文名
氢离子
外文名
H
定义
氢的核素可以看作质子
检验方法
滴加紫色石蕊试液
所属学科