)离子积
离子积，也叫水的离子积，曾用名离子积常数。
离子积在一定温度下，水中[H]和[OH-]的乘积（Kw）是一个常数，这个常数叫做水的离子积（曾用名：离子积常数）。水的离子积又叫水的自电离常数。水的电离[H2O（l）H（aq）OH-（aq）]达到平衡后，平衡常数是水是纯液体，[H2O]可看作是一个常数，所以Kw=[H][OH-]。Kw值跟温度有关，在25℃，Kw=[H][OH-]=1×10-7=×1×10－7=1×10-14。为了计算简化，常常把这个值作为室温下水的离子积。在物质的稀水溶液中，[H2O]和纯水的[H2O]几乎相同，因此Kw也几乎相等。这就是说，在任何酸性（或碱性）溶液中，同时存在H和OH-，只不过[H]和[OH-]的相对大小不同而已。在常温下，[H]和[OH-]的乘积等于1×10-14。因此，水溶液的酸碱性只要用一种离子（H或OH-）的浓度表示。
水是一种既能释放质子也能接受质子的两性物质。水在一定程度上也微弱地离解，质子从一个水分子转移给另一个水分子，形成H3O+和OH-。达到平衡时，可得水的离解常数Ki或[H2O+][OH-]=K1[H2O]2，由于水的离解度极小，[HO]数值可以看作是一个常数，令K1[H2O]2等于另一新常数Kw，则[H3O+][OH-]=Kw 。Kw称为水的离子积常数，简称水的离子积。上式表示在一定温度时，水中氢离子浓度与氢氧离子浓度的乘积为一常数（表3-1）。25℃时，由实验测出在纯水中[H3O+]和[OH-]各为1.0×10-7mol•L-1。通常将水合离子H3O+简写为H+。
由于水离解时要吸收大量的热，所以温度升高，水的离解度和KW也相应地增大。水的离子积原理不仅适用于纯水，也适用于一切稀的水溶液。在任何稀的水溶液中，不论[H+]和[OH-]怎样改变，它们的乘积总是等于KW。
在纯水或中性溶液中，25℃时当向水中加入酸时，溶液中[H+]就会增大，设达到新的平衡时该溶液的[H+]为1.0×10-2mol•L-1,因[H+][OH-]=1.0×10-14,则可见,在酸性溶液中,[H+]＞1.0×10-7mol•L-1,而[OH-]＜1.0×10-7mol•L-1.如果向纯水中加入碱时,溶液中[OH-]就会增大,设达到新的平衡时该溶液的[OH-]为1.0×10-2mol•L-1,同理计算出[H+]=1.0×10-12mol•L-1。可见,在碱性溶液中[OH-]＞1.0×10-7mol•L-1,而[H+]＜1.0×10-7mol•L-1。由上述三种情况可知：
在纯水或中性溶液中 [H+]=1.0×10-7mol•L-1=[OH-]
在酸性溶液中[H+]＞1.0×10-7mol•L-1＞[OH-]
在碱性溶液中[H+]＜1.0×10-7mol•L-1＜[OH-]
当然，[H+]或[OH-]都可用来表示溶液中的中性、酸性或碱性，但实际应用中多采用[H+]来表示。但是，在生物学与医学上许多重要溶液的[H+]往往是一个很小的数值，而且带有负指数，用[H+]表示溶液的酸碱性不方便。例如，人的血液[H+]为0.0000000398mol•L-1,即3.98×10-8mol•L-1,血液究竟是酸性还是碱性,不容易看清楚。索仑生（Sorensen）首先提出用PH值表示水溶液的酸碱性。
溶液的PH值是氢离子浓度的负对数值。它的数学表示式为：pH=-lg[H+]即[H+]=10-pH（3-3）严格地说，考虑活度时：Pα+=lgαH+（3-4）。必须注意，PH值每相差一个单位时，其[H+]相差10倍；PH值相差二个单位时，[H+]相差100倍；依此类推。用PH值表示稀的水溶液的酸碱性，则有“在纯水或中性溶液中，[H+]=1.0×10-7mol•L-1 PH=7。在酸性溶液中， [H+]＞1.0×10-7mol•L-1 PH＜7，PH越小，则酸性越强。在碱性溶液中，[H+]＜1.0×10-7mol•L-1PH＞7，PH越大，则碱性越强。和PH相仿，[OH-]和KW也可用它们的负对数来表示，即pOH=-lg[OH-]（3-5），pKw=-lgKw（3-6），由于在25℃时，[H+][OH-]=KW=1.0×10-14。将方程两边取负对数，则得-lg[H+]-lg[OH-]=-lgKw=-lg1.0*10-14。所以pH+pOH=pKw=14(3-7)。水溶液中[H+]，[OH-]，PH，POH值与溶液酸碱性的关系
在实际应用中，PH值一般只限于0-14范围内。当 [H+]或[OH-]大于（即100）时，就不再采用PH值，而仍用[H+]或[OH-]表示溶液的酸碱性。
必须注意，用PH值表示的是溶液的酸度或有效酸度而不是酸的浓度。酸度或有效酸度是指溶液中H+浓度，严格地说是指H+的活度，是指已离解部分酸的浓度。酸的浓度也称总酸度或分析浓度，它是指在1升溶液中所含酸的物质的量，包括已离解和未离解两部分酸的总浓度，其大小要用滴定分析来确定。酸度或有效酸度则用PH试纸或PH计来测定。潜在酸度是指未离解部分的浓度，即总酸度与有效酸度之差。例如，0.01mol•L-1HCL和0.01mol•L-1HOAc的浓度相同,但有效酸度不同。0.01mol•L-1HCL溶液总酸度为0.01mol•L-1,其有效酸度[H+]也是相同数值,25℃时,总酸度为0.01mol•L-1的HOAc溶液,其有效酸度[H+]则仅为4.2×10-4mol•L-1。
分别求出0.1mol.L-1 HCl溶液和0.01mol.L-1HOAc溶液的pH值，已知其[H+]分别为0.01mol.L-1和4.2*10-4mol.L-1。
解：HCl溶液的pH=-lg0.01=-lg10-2=2.0
HOAc溶液的pH=-lg(4.2*10-4)
=[0.62+(-4)]
=3.38
例2 已知某溶液的pH=4.60,计算该溶液的氢离子浓度。
解：-lg[H+]=pH=4.60
lg[H+]=4.60=-5+0.40=5.40
查0.4的反数为2.512，故
[H+]=2.512*10-5mol.L-1
