两性分子既能作为 酸又可作为碱。水是两性分子的一个例子。在氨的水溶液中,水可以通过向氨(一种碱)提供 质子而起到酸的作用。相反,在盐酸水溶液中,水通过 从酸中接受质子 而起到碱的作用。因为它是两性的,所以水可以进行自电离。在这个过程中,一个水分子通过将质子提供给 另一个水分子作为酸,而另一个水分子 通过接受该质子作为碱。这会导致水合氢离子 和氢氧根离子的产生。水的自电离平衡常数 Kᴡ,也称为水的离子积常数,可表示为 Kᴡ,其值为 1×10⁻¹⁴。它的平衡表达式书写为水合 氢离子浓度乘以氢氧根离子 浓度,没有分母,因为两种反应物都是液体。在 25 摄氏度的纯水中,水合氢离子的浓度和氢氧根离子的浓度 相等—即 1 10⁻⁷ M。Kw 可 用于计算溶液中水合氢离子 和氢氧根离子的浓度,并确定 溶液是酸性还是碱性。如果溶液是酸性的,水合氢离子的浓度 会比氢氧根离子高。相反,如果溶液是碱性的,氢氧根离子的浓度 会比水合氢离子高。如果溶液中水合氢离子的浓度 为 5 10⁻⁷ M,则氢氧根离子浓度 可以用 Kᴡ 测定。由于 Kw 和水合氢离子的值已知,氢氧根离子的浓度 可计算为 2×10⁻⁸M。由于水合氢离子浓度 5×10⁻⁷M,高于氢氧根离子浓度 2×10⁻⁸M,溶液呈酸性。