| \text{H}^+] = [\text{OH}^-] = \sqrt{K_w} = 1.0 \times 10^{-7} \, \text{mol/L} $$ 这表明，在25℃时，每升纯水中只有约 $ 1.0 \times 10^{-7} $ mol 的水分子发生了电离。因此，水的电离度非常低。 三、电离度的计算 电离度（α）是指已电离的物质占初始浓度的比例。对于水来说，由于其浓度极高（约55.5 mol/L），电离度可表示为： $$ \alpha = \frac{[\text{H}^+]}{C_{\text{H}_2\text{O}}} $$ 代入数值： $$ \alpha = \frac{1.0 \times 10^{-7}}{55.5} \approx 1.8 \times 10^{-9} $$ 即，水的电离度约为 $ 1.8 \times 10^{-9} $，也就是0.00000018%。 四、不同温度下的电离度变化 随着温度升高，水的电离度会略微增加，因为电离过程是吸热的。以下是不同温度下水的电离常数和电离度的对比： | 温度（℃） | 离子积常数 $ K_w $ | [H⁺] = [OH⁻] (mol/L) | 电离度 $ \alpha $ | | 0 | $ 0.12 \times 10^{-14} $ | $ 3.5 \times 10^{-8} $ | $ 6.3 \times 10^{-10} $ | | 25 | $ 1.0 \times 10^{-14} $ | $ 1.0 \times 10^{-7} $ | $ 1.8 \times 10^{-9} $ | | 50 | $ 5.5 \times 10^{-14} $ | $ 2.3 \times 10^{-7} $ | $ 4.1 \times 10^{-9} $ |
五、总结 水的电离度极低，仅为 $ 1.8 \times 10^{-9} $（在25℃时），说明水是一种极弱的电解质。尽管如此，水的电离在化学反应、溶液pH调节以及生物体内环境维持等方面起着重要作用。了解水的电离特性有助于更好地理解酸碱平衡和溶液的性质。 如需进一步探讨水的电离与其他因素的关系，欢迎继续提问。 |