水是一種極弱的電解質(zhì),可以發(fā)生微弱的電離,其電離方程式為：H2O+H2O≒H3O+ + OH-,簡(jiǎn)寫(xiě)為H2O≒H+ + OH-,是一個(gè)吸熱過(guò)程.水的電離是水分子與水分子之間的相互作用而引起的,因此極難發(fā)生,大約55.5×10^7個(gè)水分子中只有1個(gè)水分子發(fā)生電離.
實(shí)驗(yàn)測(cè)得,25℃時(shí)1L純水中只有1×10^(-7)mol的水分子發(fā)生電離.1L純水的質(zhì)量為1000g,它的物質(zhì)的量近似為55.5mol,電離產(chǎn)生的H+為1×10^(－7)mol,55.5:1×10^(－7)=55.5×10^7:1,所以說(shuō)55.5×10^7個(gè)水分子中約只有1個(gè)水分子電離.由水分子電離出的H+和OH-數(shù)目在任何情況下總相等,25℃時(shí),純水中c(H+)=c(OH-)=1×10^(-7)mol/L.
c(H+)·c(OH-)=K(W),其中K(W)稱作水的離子積常數(shù),簡(jiǎn)稱水的離子積,c(H+)和c(OH-)是分別是指整個(gè)溶液中氫離子和氫氧根離子的總物質(zhì)的量濃度.K(W)只隨溫度變化而變化,是溫度常數(shù).如25℃,c(H+)=c(OH-)=1×10^(-7)mol/L,K(W)=1×10^(-14);100℃時(shí),c(H+)=c(OH-)=1×10^(-6)mol/L,K(W)=1×10^(-12).在其它物質(zhì)的溶液中,如酸、堿和鹽,由于溶質(zhì)發(fā)生電離與水解,導(dǎo)致H+或OH-的濃度發(fā)生變化,抑制了水的電離,所以水的電離平衡也向左移動(dòng),因此可以利用水的離子積常數(shù)來(lái)簡(jiǎn)單地判斷溶液的pH值.
由水的離子積常數(shù)簡(jiǎn)單判斷pH的方法：
常溫下,稀溶液中c（H+）和c（OH-）的離子積總是1.0x10^(-14),知道c（H+）就可以計(jì)算出c（OH-）,反之也一樣.在室溫下,酸堿性與溶液中c（H+)和c（OH-)的關(guān)系如下：
1.酸性溶液中：c（H+）>c(OH-),c（H+）>1.0x10^(-7)mol/L
2.中性溶液中：c（H+）=c(OH-)=1.0x10^(-7)mol/L
3.堿性溶液中：c（H+）