水的解離 | 解離 反應

然而純水本身是純物質,水分子A和水分子B在性質上並沒有任何差異,像這樣的酸鹼反應-相同的物種在一個反應中扮演酸,又扮演鹼而產生自由離子的現象,稱作「自解離(self- ...Thursday16thSeptember202116-Sep-2021人工智慧化學物理數學生命科學生命科學文章植物圖鑑地球科學環境能源科學繪圖高瞻專區第一期高瞻計畫第二期高瞻計畫第三期高瞻計畫綠色奇蹟-中等學校探究課程發展計畫關於我們網站主選單水的自解離(Self-ionization)與離子積常數(IonProductConstant)國立臺灣大學化學系林雅凡博士/國立臺灣大學化學系李俊毅責任編輯若上維基百科(Wikipedia)查詢「電解質」的意思,它會告訴你:「電解質是指可以產生自由離子而導電的化合物,通常是指在『溶液』中導電的化合物,但在『熔融態』與『固態』下導電的電解質也存在。

」在教科書中,我們學到「純水(即水中一切雜質,包括離子、有機物等都已除去)」是「弱電解質」。

所以如果把維基百科的定義套入說明,則「純水」會產生小部分的自由離子,若用很精密的儀器測量,應該測得到它的導電度。

那麼,純水如何產生自由離子呢?如圖一所示,水分子兩兩相互碰撞的時候,水分子B搶奪了水分子A的質子,水分子B得到質子成為H3O+,而水分子A失去質子成為–OH,又因為質量與電荷守恆的原理,水中有多少H3O+,就會有相同數目的–OH,用科學的語言來表達,就是[H3O+“>=[–OH”>,意思是:「純水中,H3O+的濃度與–OH的濃度相同。

」在這樣的反應中,水分子A扮演著「酸」─給予質子的角色;而水分子B則扮演著「鹼」─得到質子的角色。

然而純水本身是純物質,水分子A和水分子B在性質上並沒有任何差異,像這樣的酸鹼反應-相同的物種在一個反應中扮演酸,又扮演鹼而產生自由離子的現象,稱作「自解離(self-ionization,或做autoionization)」。

水之所以能夠進行自解離,主要是因為水是一個二元性物種(amphoteric),即物種本身既可當酸,又可當鹼,比如:醋酸溶於水(如式一)的反應中,水扮演著鹼的角色,得到質子,變成H3O+;但是如果將氨溶於水,反應如式二所表達,水分子扮演著酸的角色,給予質子,變成–OH,像這樣既可當酸,又可當鹼的物種,即為二元性物種。

二元性物種的特性,使水能進行自解離。

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