CH3COONa溶液：温度升高导致pH下降的原因

CH 3COONa在水中发生水解反应：

温度升高，平衡向正反应方向移动，水解程度增大，n（OH-）增大，一般认为c（OH-）也增大，pH增大，事实果真如此吗？表12是0.100 mol/L CH 3COONa溶液在不同温度下的pH。

表12　0.1 mol/L CH3COONa溶液在不同温度下的pH

由表中数据可知，温度越高，CH 3COONa溶液的pH 越小，实验事实为什么与一般认识相反呢？

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理论分析如下：

pH=-lg c（H+）。在水溶液中，同时存在H+和OH-，溶液中的pH随c（H+）的增大而减小，随c（OH-）增大而增大。

一定温度下，在纯水或电解质的稀溶液中，c（H+）·c（OH-）等于常数K w，称为水的离子积常数，K w随温度的变化情况如表13所示：

表13　水的离子积常数与温度变化关系表

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温度对水的电离有较大的影响，在25℃时纯水的pH=7，100℃时纯水pH约为6，即温度升高，c（OH-）增大，pH减小。在CH 3COONa溶液中存在：

水解平衡常数：

K a是醋酸的电离常数。

在CH 3COONa溶液中，CH 3COO-只有极少部分发生水解，即：c（CH 3COO-）≈c（溶液），c（CH 3COOH）=c（OH-），

所以，升高温度K w和K a都增大。

表14 是通过计算得到的10℃—50℃时0.100 mol/L CH 3COONa溶液在不同温度下的pH数据。

表14　CH3COONa溶液在不同温度下的pH数据

由表13中数据可知，在0.100 mol/L CH 3COONa溶液中，温度由10℃升高至50℃过程中，pH减小了0.68，与实验测得的数据基本一致。

一般认为，当c（OH-）增大时，c（H+）减小，溶液pH 增大，但这是建立在K w不变的基础上，在CH 3COONa溶液中，如果不考虑水的K w随温度升高而增大，那么当温度升高后，CH 3COO-在水溶液中的水解程度就会增大，c（OH-）就会增大，pH也随着增大。事实上温度对K w也有影响，甚至比酸、碱的电离对K w的影响更大。因此，在CH 3COONa溶液中，升高温度时，在不发生其他化学反应及不使水和水解产物挥发的情况下，水解程度增大，其水溶液pH下降。