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为什么水合氢离子在水中的pKa是-1.7? 第1页

  

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谢邀,题主对化学平衡常数的理解是正确的,这问题被吐槽过很多次了。有机化学教材中因为考虑水的“实际浓度”是55.5mol/L,所以认为25℃下水的pKa=15.7,H₃O⁺的pKa=-1.7,这其实是有问题的。

正常来讲上面这个“反应”平衡常数是1,pKa当然是0.

也就是说即使代入55.5mol/L计算时也会消掉,但早期认为在计算时认为作酸的部分时的活度数值是55.5,做溶剂时是1,这样就约不掉了,也就是说上面这个公式里不同颜色的水不一样,-1.7就这么来了。注意到lg(55.5)≈1.74。

这么做当然是有问题的,当时之所以这么干是因为甲醇pKa=15.54,认为水pKa=14的话岂不是水酸性比甲醇强了?所以想出了“同水不同命”的操作,现在看来没必要。

关于15.7和-1.7这两个奇怪的数据怎么来的,化学史方面的讲解参考:Confusing Quantitative Descriptions of BrønstedLowry AcidBase Equilibria in Chemistry Textbooks – A Critical Review and Clarifications for Chemical Educators

pKa Values in the Undergraduate Curriculum: What Is the Real pKa of Water?

当然有机化学很多时候教的就是传统,知道有的有机化教材认为水的pKa=15.7,H₃O⁺的pKa=-1.7就好了,不要太纠结。对于这种东西只要能自圆其说就好,没必要所有子学科都统一说法。

最后,之前有朋友评论说现在的高中化学教育对“对数”这种“不自然”的东西避而远之,很少讲解,导致很多人对“对数”没感觉,想不通滴定曲线……题主大概也是受害者之一,“10为底的负对数”,如果是1的话那么Ka是0.1啊(必然不是1是0)。




  

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