为什么碳酸钠溶液显碱性-弱酸根水解消耗水电离氢离子

为什么碳酸钠溶液显碱性-弱酸根水解消耗水电离氢离子

高一化学分组实验课上,亲手实测碳酸钠水溶液酸碱度的那一刻,终于实打实弄懂了为什么碳酸钠溶液显碱性,也彻底打碎了我死记硬背半年的错误知识点,彻底摆脱了只会背结论不懂原理的死板学习模式。

一直刻板认定,盐溶液就该是中性的。

之前刷题、背书,全都死死遵循课本上最基础的酸碱盐定义,觉得酸自带氢离子所以显酸性、碱自带氢氧根所以显碱性,碳酸钠是酸碱中和生成的正盐,成分里压根没有氢氧根离子,绝对不可能呈现碱性。每次做到这类选择题,都凭着这个错误认知选错,还总觉得题目出的有纰漏,在作业本上反复标注疑问,愣是没主动深究过溶液内部的真实反应逻辑。

那次实验课没人提前公布答案,老师只让我们自己配比溶液、亲手自测pH值。再实验台上取了纯净的碳酸钠粉末,加入蒸馏水匀速搅拌至粉末完全溶解,看着烧杯里清澈透明、和纯水没有半点区别的液体,心里笃定试纸测出来一定是中性数值。可蘸取少量溶液滴在pH试纸上后,试纸瞬间变色,快速变成了浓郁的深蓝色,对照标准比色卡,数值足足有11,实打实的碱性溶液,瞬间把我坚持了大半年的固有认知全部推翻。

折腾好久才搞明白,溶液的酸碱性,从来不是看溶质本身有没有自带酸碱离子,核心全在水溶液里的离子平衡变化,这也是绝大多数人初学化学最容易踩的坑。

纯水本身会发生微弱的电离反应,等量生成氢离子和氢氧根离子,两种离子浓度完全持平,所以正常状态下的纯水是绝对中性的。碳酸钠溶于水后会快速完全电离,分解出钠离子和碳酸根离子,钠离子性质十分稳定,不会和水中的任何离子发生结合反应,但碳酸根属于弱酸根离子,活性很强,极易和水电离出的氢离子结合。

碳酸根会持续主动捕捉水电离出来的氢离子,一步步结合生成碳酸氢根、碳酸分子,不断消耗溶液里的酸性氢离子。

原本稳定平衡的水电离体系被彻底打破,氢离子数量持续减少,原本和它等量共存的氢氧根离子就会大量富余下来,让整个碳酸钠水溶液里的氢氧根浓度远远高于氢离子浓度,溶液也就自然而然呈现出明显的碱性。

其实整个过程和碳酸钠本身没有碱性物质没关系,完全是离子水解打破水平衡造成的结果,这也是很多盐溶液会偏离中性的根本原因。

那天实验结束后,把错题本上所有标注过疑惑的盐溶液酸碱性错题,全部逐题重新订正梳理了一遍。

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