← 返回 资料库 › 无机化学 › 酸碱化学与溶液 11年级
盐的水解 判断盐离子是否为能与水反应的共轭酸或共轭碱，从而预测盐溶液呈酸性、碱性或近中性，并用水解常数和平衡计算定量分析。
直觉 离子会改变水溶液 盐溶解后解离成离子。有些离子只被水合，另一些会与水交换质子，生成额外的水合氢离子或氢氧根。盐的水解解释了为何相同浓度的不同盐溶液 pH 不同。
在示意图中选择 NaCl、NH₄Cl、CH₃COONa 或 CH₃COONH₄。烧瓶显示示意性的广泛指示剂颜色，方框标出反应离子与旁观离子。第二幅图为弱酸–强碱滴定的一般曲线；因共轭碱水解，等当点 pH 高于 7。
选择四种盐之一，查看示意指示剂颜色以及与水反应的离子和旁观离子。 这是一般性的弱酸–强碱滴定：等当点时共轭碱与水反应，因此 pH > 7。该曲线仅作示意，并非对上述四种盐之一进行滴定。 中学阶段 盐的分类 强酸与强碱形成的盐近中性（NaCl）；强酸与弱碱形成的盐呈酸性（NH₄Cl）；弱酸与强碱形成的盐呈碱性（CH₃COONa）。若两者均弱，则比较 Ka 与 Kb，水解倾向较强的一方决定 pH。
0.10 M、25 ℃盐溶液类型及近似 pH 盐；母体酸/碱 预期溶液 NaCl；强/强 中性，pH ≈ 7 NH₄Cl；强/弱 酸性，pH ≈ 5.13 CH₃COONa；弱/强 碱性，pH ≈ 8.87 CH₃COONH₄；弱/弱，强度相当 近中性，pH ≈ 7
定义: 盐的水解
盐离子（共轭酸或共轭碱）与水之间的布朗斯特质子转移反应，会改变 [H₃O⁺] 或 [OH⁻]；普通溶解本身不等于水解。
N H X 4 X + + H X 2 O ⇌ N H X 3 + H X 3 O X + C H X 3 C O O X − + H X 2 O ⇌ C H X 3 C O O H + O H X − \ce{NH4+ + H2O <=> NH3 + H3O+}\qquad\ce{CH3COO- + H2O <=> CH3COOH + OH-} NH X 4 X + + H X 2 O NH X 3 + H X 3 O X + CH X 3 COO X − + H X 2 O CH X 3 COOH + OH X − C O X 3 X 2 − + H X 2 O ⇌ H C O X 3 X − + O H X − H C O X 3 X − + H X 2 O ⇌ H X 2 C O X 3 + O H X − \ce{CO3^2- + H2O <=> HCO3- + OH-}\qquad\ce{HCO3- + H2O <=> H2CO3 + OH-} CO X 3 X 2 − + H X 2 O HCO X 3 X − + OH X − HCO X 3 X − + H X 2 O H X 2 CO X 3 + OH X − 碳酸根逐步水解，第一步碱性较明显。0.10 M Na₂CO₃ 溶液通常约为 pH 11.6（25 ℃近似值）。水合 Al³⁺和 Fe³⁺也会使水显酸性：配位水分子失去质子，例如 [ M ( H X 2 O ) X 6 ] X 3 + + H X 2 O ⇌ [ M ( H X 2 O ) X 5 ( O H ) ] X 2 + + H X 3 O X + \ce{[M(H2O)6]^3+ + H2O <=> [M(H2O)5(OH)]^2+ + H3O+} [ M ( H X 2 O ) X 6 ] X 3 + + H X 2 O [ M ( H X 2 O ) X 5 ( OH )] X 2 + + H X 3 O X +
K h = K w K a ( A X − + H X 2 O ⇌ H A + O H X − ) ; K h = K w K b ( B H X + + H X 2 O ⇌ B + H X 3 O X + ) K_h=\frac{K_w}{K_a}\quad(\ce{A- + H2O <=> HA + OH-});\qquad K_h=\frac{K_w}{K_b}\quad(\ce{BH+ + H2O <=> B + H3O+}) K h = K a K w ( A X − + H X 2 O HA + OH X − ) ; K h = K b K w ( BH X + + H X 2 O B + H X 3 O X + ) 对于浓度为 C 的弱碱性阴离子盐，[ O H X − ] ≈ K h C [\ce{OH-}]\approx\sqrt{K_hC} [ OH X − ] ≈ K h C p H ≈ 7 + 1 2 ( p K a + log C ) pH\approx7+\tfrac12(pK_a+\log C) p H ≈ 7 + 2 1 ( p K a + log C ) [ H X 3 O X + ] ≈ K h C [\ce{H3O+}]\approx\sqrt{K_hC} [ H X 3 O X + ] ≈ K h C p H ≈ 7 − 1 2 ( p K b + log C ) = 1 2 ( p K a − log C ) pH\approx7-\tfrac12(pK_b+\log C)=\tfrac12(pK_a-\log C) p H ≈ 7 − 2 1 ( p K b + log C ) = 2 1 ( p K a − log C )
例题: 0.10 M 乙酸钠的 pH
25 ℃ 时取 Ka(CH₃COOH)=1.8×10⁻⁵、Kw=1.0×10⁻¹⁴，估算 pH。
解答 Kb(CH₃COO⁻)=Kw/Ka=5.56×10⁻¹⁰。令 x=[OH⁻]；x≈√(KbC)=√(5.56×10⁻¹¹)=7.46×10⁻⁶ M。pOH=5.13，因此 pH=8.87（约 8.88）。
例题: 0.10 M 氯化铵的 pH
25 ℃ 时取 Ka(NH₄⁺)=5.6×10⁻¹⁰，估算 pH。
解答 x=[H₃O⁺]≈√(KaC)=√(5.6×10⁻¹¹)=7.48×10⁻⁶ M，pH=−log x=5.13。也可用 pKa(NH₄⁺)=9.25：pH≈½(pKa−log C)=½(9.25−(−1))=5.13。
弱酸弱碱盐的两个离子都会水解。若 Ka(CH₃COOH) 与 Kb(NH₃) 相等，乙酸铵近中性：25 ℃、pKa=pKb=4.76 时，p H = 1 2 ( p K w + p K a − p K b ) = 7.00 pH=\tfrac12(pK_w+pK_a-pK_b)=7.00 p H = 2 1 ( p K w + p K a − p K b ) = 7.00
A l X 2 S X 3 + 6 H X 2 O → 2 A l ( O H ) X 3 ( s ) + 3 H X 2 S ( g ) 2 A l X 3 + + 3 C O X 3 X 2 − + 3 H X 2 O → 2 A l ( O H ) X 3 ( s ) + 3 C O X 2 ( g ) \ce{Al2S3 + 6H2O -> 2Al(OH)3(s) + 3H2S(g)}\qquad\ce{2Al^3+ + 3CO3^2- + 3H2O -> 2Al(OH)3(s) + 3CO2(g)} Al X 2 S X 3 + 6 H X 2 O 2 Al ( OH ) X 3 ( s ) + 3 H X 2 S ( g ) 2 Al X 3 + + 3 CO X 3 X 2 − + 3 H X 2 O 2 Al ( OH ) X 3 ( s ) + 3 CO X 2 ( g ) 难溶氢氧化物沉淀和气体逸出可推动某些离子组合的水解。硫化铝在水中分解；Al³⁺与碳酸根混合可生成 Al(OH)₃ 和 CO₂，而非稳定的碳酸铝。
应用包括小苏打溶液的弱碱性、肥皂水的碱性以及明矾净水：水解的铝物种形成絮体并捕集悬浮颗粒。盐水解和金属离子也会影响土壤 pH。
大学 精确平衡与影响因素 对于 A X − + H X 2 O ⇌ H A + O H X − \ce{A- + H2O <=> HA + OH-} A X − + H X 2 O HA + OH X − K h = x 2 / ( C − x ) K_h=x^2/(C-x) K h = x 2 / ( C − x ) x = [ O H X − ] = − K h + K h 2 + 4 K h C 2 x=[\ce{OH-}]=\frac{-K_h+\sqrt{K_h^2+4K_hC}}{2} x = [ OH X − ] = 2 − K h + K h 2 + 4 K h C B H X + \ce{BH+} BH X + [ H X 3 O X + ] [\ce{H3O+}] [ H X 3 O X + ]
水解度为 h = x / C h=x/C h = x / C h ≈ K h / C h\approx\sqrt{K_h/C} h ≈ K h / C
水合金属离子的近似 pKa 离子 第一步水解 pKa（约） 约 2.2 约 5.0 约 9.0 约 11.4
配位环境相近时，离子电荷越高、半径越小，电荷密度越大，对配位水 O–H 键的极化越强，质子越易脱离，pKa 越低。所列数值为近似值，受离子强度、温度和定义影响。
常见错误. 水解不同于溶解：NaCl 溶解成离子，但其离子几乎不水解。“酸式盐”指盐式中仍有可置换氢，并不表示溶液一定呈酸性：NaHCO₃ 略显碱性（pH≈8.3），而 NaHSO₄ 显酸性。 历史注记
阿伦尼乌斯的电离理论阐明了盐在水中产生离子的方式。奥斯特瓦尔德发展了弱电解质稀释定律，为盐水解的定量平衡处理奠定了相关基础。
斯万特·阿伦尼乌斯 威廉·奥斯特瓦尔德
常见错误. 弱酸弱碱盐不可比较错误的常数：BH⁺ 的酸性由 Ka(BH⁺)=Kw/Kb(B) 决定，A⁻ 的碱性由 Kb(A⁻)=Kw/Ka(HA) 决定。 参考文献 Quantitative Chemical Analysis · Daniel C. Harris, 2020 Chemistry: The Central Science · Theodore L. Brown; H. Eugene LeMay Jr.; Bruce E. Bursten; Catherine J. Murphy; Patrick M. Woodward; Matthew W. Stoltzfus, 2018