内容正文:
第一节 电离平衡
第1课时 弱电解质的电离平衡
【课程标准要求】
1.从电离、离子反应和化学平衡的角度认识电解质水溶液的组成、性质和反应。
2.认识弱电解质在水溶液中存在电离平衡。
3.能用化学用语表示弱电解质水溶液中的电离平衡,能从电离的角度分析溶液的导电性。
一、强电解质和弱电解质
1.HCl和CH3COOH在水中的电离
观察HCl、CH3COOH在水中电离示意图
在稀溶液中,HCl全部电离生成H+和Cl-,不存在HCl分子;CH3COOH只部分电离生成CH3COO-和H+,存在CH3COOH分子。
2.强、弱电解质的概念
(1)强电解质:在稀的水溶液中能够全部电离的电解质,如NaCl、H2SO4等。
(2)弱电解质:在稀的水溶液中部分电离的电解质,如CH3COOH、NH3·H2O等。
3.强、弱电解质与物质类别的关系
【微自测】
1.下列物质属于弱电解质的是( )
A.冰醋酸 B.H2SO4溶液
C.BaSO4 D.Cl2
答案 A
解析 冰醋酸溶于水只有部分电离,属于弱电解质,A项正确;H2SO4溶液是混合物,既不是电解质,也不是非电解质,B项错误;BaSO4属于强电解质,Cl2是单质,C、D都不符合题意。
二、弱电解质的电离平衡
1.电离平衡
一定条件下(如温度、浓度)下,弱电解质分子电离成离子的速率和离子结合成弱电解质分子的速率相等时,电离过程达到平衡状态。
2.电离平衡的建立
①开始时,v电离最大,而v结合为0。
②平衡建立过程中,v电离>v结合
③当v电离=v结合时,电离过程达到平衡状态。
3.电解质电离的表示方法——电离方程式
(1)强电解质完全电离,用“===”连接
①NaOH的电离方程式:NaOH===Na++OH-;
②硫酸的电离方程式:H2SO4===2H++SO。
(2)弱电解质部分电离,用“”连接
①醋酸的电离方程式:CH3COOHCH3COO-+H+;
②一水合氨的电离方程式:NH3·H2ONH+OH-。
4.外界条件对电离平衡的影响
影响因素
影响结果
浓度
同一弱电解质溶液,浓度越小,电离程度越大
温度
升高温度,电离平衡向电离的方向移动,电离程度增大
原因:弱电解质的电离是吸热过程
【微自测】
2.在醋酸溶液中存在电离平衡:CH3COOHCH3COO-+H+,要使电离平衡右移且c(H+)增大,应采取的措施是( )
A.加入NaOH(s) B.加入盐酸
C.加蒸馏水 D.升高温度
答案 D
解析 加入NaOH(s)、蒸馏水、升高温度均能使醋酸的电离平衡右移,但加入NaOH(s)、蒸馏水时c(H+)减小,升高温度时c(H+)增大,加入盐酸,电离平衡左移,c(H+)增大。
一、强电解质和弱电解质的比较
【活动探究】
取相同体积,0.1 mol/L盐酸和醋酸,分别测定它们pH的大小,试验其导电能力,并分别与等量的镁条反应;并将实验结果记录见下表:
酸
0.1 mol/L 盐酸
0.1 mol/L 醋酸
pH
1
大于1
导电能力
盐酸>醋酸
与镁条反应的现象
剧烈反应,产生气体
缓慢反应,产生气体
(1)相同浓度的盐酸和醋酸,为什么醋酸溶液的pH比盐酸的大?
提示:0.1 mol/L 盐酸中c(H+)=0.1 mol/L pH=1,即盐酸完全电离;0.1 mol/L醋酸水溶液中c(H+)<0.1 mol/L,pH>1,即醋酸部分电离。
(2)相同浓度的盐酸和醋酸分别与等量的镁条反应,为什么盐酸反应的比醋酸反应的剧烈?
提示:镁与盐酸反应快,说明盐酸中的c(H+)比醋酸中的c(H+)大,即盐酸的电离程度比醋酸的大。
(3)电解质溶液的导电能力主要与哪些因素有关?等浓度盐酸导电能力比醋酸强的原因是什么?
提示:电解质溶液的导电能力与溶液中离子浓度的大小有关,溶液中离子浓度越大,导电能力越强,浓度均为0.1 mol/L的盐酸和醋酸,由于盐酸中的离子浓度大于醋酸溶液中的离子浓度,故导电能力强于醋酸。
【核心归纳】
1.强电解质和弱电解质的比较
类别
项目
强电解质
弱电解质
定义
溶于水或在熔融状态下完全电离的电解质
溶于水后只有部分电离的电解质
化合物
类型
离子化合物及具有强极性键的共价化合物(HF除外)
某些具有弱极性键的共价化合物
电离程度
全部电离
部分电离
电离过程
不可逆过程
可逆过程,存在电离平衡
溶液中的电解质微粒
只有电离出的阴、阳离子,不存在电解质分子
既有电离出的阴、阳离子,又有电解质分子
电离方程式
用“===”连接
用“”连接
共同特点
在水溶液中或熔融状态下能产生自由移动的离子
多元弱酸分步电离,其电离方程式分步书写,如H2CO3,第一步