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碳酸钠是盐却显碱性,这背后其实很简单,今天就来揭秘它的秘密!

碳酸钠(Na₂CO₃),俗称纯碱或苏打,虽然属于盐类,但在水溶液中却呈现出明显的碱性。这背后的秘密其实很简单,主要源于它在水中发生的水解反应。

首先,我们需要了解碳酸钠是由强碱(氢氧化钠)和弱酸(碳酸)反应生成的盐。在水中,碳酸钠会完全电离成钠离子(Na⁺)和碳酸根离子(CO₃²⁻)。其中,钠离子是强碱阳离子,不发生水解;而碳酸根离子是弱酸阴离子,会发生水解。

碳酸根离子在水中会与水分子发生反应,生成碳酸氢根离子(HCO₃⁻)和氢氧根离子(OH⁻)。化学方程式如下:

CO₃²⁻ + H₂O ⇌ HCO₃⁻ + OH⁻

这个水解反应导致溶液中氢氧根离子的浓度增加,从而使溶液呈现出碱性。实际上,这个水解过程是分步进行的,第一步水解程度远大于第二步,因此主要考虑第一步水解。

此外,碳酸根离子还可以进一步水解,生成更多的氢氧根离子:

HCO₃⁻ + H₂O ⇌ H₂CO₃ + OH⁻

但第二步水解的程度非常小,对溶液碱性的影响也相对较小。

综上所述,碳酸钠溶液显碱性的根本原因在于碳酸根离子的水解,生成了氢氧根离子,增加了溶液中的OH⁻浓度,从而使溶液呈现出碱性。这个现象也解释了为什么碳酸钠虽然属于盐类,却表现出碱性的特性。