内容正文:
3.1 电离平衡
核心素养发展目标
1、理解电解质和非电解质的概念,掌握常见的电解质与非电解质
2、掌握强电解质和弱电解质的概念,会区分强、弱电解质
3、掌握弱电解质在水溶液中的电离平衡、电离平衡的特征及影响电离平衡的因素
4、知道电离平衡常数的意义,了解电离度的概念
5、掌握一元强酸和一元弱酸之间的比较
考点梳理
一、电解质与非电解质
1、概念
定义
物质类别
电解质
在水溶液或熔融状态下能够导电的化合物
酸、碱、盐、金属氧化物、水
非电解质
在水溶液里和熔融状态下都不导电的化合物
大部分有机化合物、非金属氧化物
(1)必须是化合物,单质和混合物既不是电解质也不是非电解质。例如:铜、氯化钠水溶液
(2)电解质不一定导电,导电的不一定是电解质。例如:氯化钠固体、氯化钠水溶液
(3)非电解质不导电,不导电的不一定是非电解质。例如:氢气
(4)电解质必须是化合物本身能电离出离子,否则不属于电解质。例如:NH3、SO2、CO2
(5)电解质的导电是有条件的(必须发生电离),电解质必须在水溶液中或熔化状态下才能导电,而且是本身电离而导电的化合物。如:SO2、SO3、CO2、NH3的水溶液里能导电,但导电原因是与水作用后的生成物(H2SO3、H2SO4、H2CO3、NH3 ·H2O)电离所致,并非本身电离出自由离子而导电,所以SO2、SO3、CO2、NH3等为非电解质,而H2SO3、H2SO4、H2CO3、NH3 ·H2O则是电解质
(6)AgCl、BaSO4等某些难溶盐在水中的溶解度极小,不能导电,但因这些物质在水中可溶的部分能完全电离,故属于电解质
(7)金属氧化物(CuO)等物质在水中不溶,但因其在熔融状态下能够导电,故这类金属氧化物也属于电解质
2、常见物质类别
二、强电解质和弱电解质
1. 实验探究——盐酸和醋酸的区别
取相同体积、0.1mol/L的盐酸和醋酸, 比较它们pH的大小,试验其导电能力,并分别与等量镁条反应。观察、比较并记录现象。
酸
1.0 mol·L-1盐酸
1.0 mol·L-1醋酸
pH
导电能力
与镁
反应
现象
反应,产生气体
反应__,产生气体
结论
盐酸反应快,表明盐酸中c(H+)较_,说明盐酸的电离程度___醋酸的电离程度
2、强电解质:
(1)定义:在水溶液中能够全部电离的电解质。
(2)特点:完全电离,只有离子,无分子,不可逆,电离方程式用“=”连接
(3)类别:
强酸:HCl、H2SO4、HNO3、HBr、HI、HClO4
强碱:NaOH、KOH、Ca(OH)2、Ba(OH)2
大部分盐(包括难溶盐)、活泼金属氧化物
3、弱电解质:
(1) 定义:在水溶液中能够部分电离的电解质。
(2) 特点:不完全电离,既有分子又有离子,可逆,存在电离平衡,电离方程式用“”连接
(3)类别:弱酸、弱碱、水、极少的盐(醋酸铅Pb(CH3COO)2、HgCl2)
注:①电解质的强弱与溶解性无关,与溶液的导电性无必然联系
②电解质的导电性与溶液中自由移动的离子浓度有关,自由移动的离子浓度越大,离子所带电荷数越多,导电性越强
【注意】
①难溶盐:溶于水的部分完全电离,故属于强电解质
②金属氧化物:尽管难溶于水,但熔化时能够完全电离而导电,故属于强电解质
4、强电解质和弱电解质比较
强电解质
弱电解质
定义
溶于水后完全电离的电解质
溶于水后只有部分电离的电解质
电离过程
不可逆过程
可逆过程
溶液中存在的微粒(水分子不计)
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
相互关系
均为电解质。在相同温度下,同浓度的强电解质溶液的导电能力强于弱电解质溶液
三、电离方程式的书写
1、原则:遵循质量守恒、电荷守恒、客观事实
2、书写:①强电解质:“=”、弱电解质:“”
②多元弱酸分步电离,以第一步电离为主,分步书写;多元弱碱分步电离,一步书写
③两性氢氧化物:Al3++3OH-Al(OH)3 H++AlO2-+H2O酸式
碱式
④强酸酸式盐的电离:NaHSO4=Na++H++SO42- (水中)
NaHSO4=Na++HSO4-(熔融状态)
⑤弱酸酸式盐的电离:NaHCO3= Na++HCO3-
HCO3- H++CO32-
四、弱电解质的电离平衡
(一)定义:在一定条件(如温度、压强)下,当弱电解质分子电离成离子的速率与离子重新结合成弱电解质分子的速率相等时,电离过程就达到平衡状态,这种平衡状态叫做弱电解质的电离平衡
(二)特征:逆、等、动、定、变
逆——可逆过程 等——v电离=v结合 动——动态平衡 定——离子、分子的浓度保持一定 变——条