内容正文:
第一节 电离平衡
第三章 水溶液中的离子反应与平衡
湖北省利川市第一中学
【情境创设】
盐酸主要用于卫生清洁,如洁厕剂的主要成分是盐酸(HCl),为什么不用醋酸(CH3COOH)?
为什么除水垢用醋酸(CH3COOH)、而不用盐酸(HCl)?
【知识回顾】
电解质、非电解质
①电解质: 在水溶液里或熔化状态下能够(自身电离)导电的化合物。
②非电解质: 在水溶液里和熔化状态下都不能导电的化合物。
如: 酸、碱、盐、部分金属氧化物、水等
如: 大多数有机物、非金属氧化物、氨气等
③电解质的导电能力:
离子浓度、离子所带电荷
【实验3-1】探究盐酸和醋酸的电离程度
取等体积、0.1 mol/L的盐酸和醋酸溶液,比较其pH值的大小,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。
0.1 mol/L HCl
0.1mol/L CH3COOH
pH
导电能力
与镁条反应
【实验探究】
0.1 mol/L HCl
0.1mol/L CH3COOH
pH
导电能力
与镁条反应
pH=1
pH≈3
强
弱
产生气泡速度较快
产生气泡速度较慢
结论:相同体积、相同浓度的盐酸和醋酸的电离程度不一样
0.1mol/L HCl(aq)
c(H+) =
10-1
=0.1 mol/L
0.1mol/L CH3COOH(aq)
c(H+) ≈
0.001 mol/L
【结论】
HCl 分子在水中完全电离;
CH3COOH 分子在水中部分电离,且非常微弱。
从电离角度微观探析电解质的强弱
HCl = H+ + Cl-
CH3COOH CH3COO- + H+
提示:c(H+)=10-pH
【微观探析】
溶质在溶液中只以离子形式存在,没有分子。
在水溶液中能够全部电离的电解质称为强电解质
强
电解质
Cl- H3O+
H3O+ CH3COO- CH3COOH
在水溶液中只能部分电离的电解质称为弱电解质
溶质在溶液中大部分以分子形式存在,仅一少部分发生电离。
弱
电解质
一、强电解质和弱电解质
强电解质
①强酸(六大强酸)
HCl、HBr、HI、H₂SO₄、HNO₃、HClO₄
②强碱(四大强碱)
如KOH、Ba(OH)₂、NaOH、Ca(OH)₂
③大部分盐:如NaCl、BaSO4 (包括难溶性盐)
④活泼金属氧化物:如Na₂O
【类别】
弱电解质
【类别】
弱酸: CH3COOH、HF、H₂S、HClO、H₂SO₃、H₃PO₄等
弱碱: NH3·H2O、Al(OH)3、Cu(OH)₂、Fe(OH)₃等
水
醋酸的腐蚀性比盐酸的小,为什么不用醋酸代替盐酸呢?
CaCO3是卫生洁具常见的污染物之一。
去污原理如下:
CaCO3 + 2H+ = CO2↑ + H2O + Ca2+
相同浓度盐酸比醋酸能够提供更大的c(H+),可以增大去污反应的速率。
实际产品兼顾安全性与去除效果,确定产品有效成分及浓度。
学以致用
强电解质
完全电离,符号用“=”,原子团不能拆。
强电解质 强酸
强碱
盐 正盐
强酸的酸式盐
弱酸的酸式盐
完全电离,如HCl == H+ + Cl-
完全电离,如Ba(OH)2 == Ba2+ + 2OH-
完全电离,如CH3COONH4 = CH3COO - + NH4+
完全电离,如NaHSO4=Na++H++SO42-(水溶液)
第一步完全电离,第二步弱酸酸根部分电离,如
NaHCO3=Na++HCO3- ;HCO3- H++CO32-
NaHSO4 (熔融) =Na++H++SO42- (熔融态)
【电离方程式的书写】
部分电离,符号选用“⇌”
弱电解质
弱电解质 一元弱酸
一元弱碱
H2O
多元弱酸
多元弱碱
碱式
酸式
两性氢氧化物双向电离
部分电离,CH3COOH⇌H+ + CH3COO-
部分电离,NH3·H2O ⇌NH4+ + OH -
部分电离,H2O ⇌H+ + OH -
H2CO3 ⇌H+ +HCO3−
;HCO3− ⇌ H+ + CO32−
Cu(OH)2 ⇌Cu2+ + 2OH−
分步电离,一步写出
分步电离,分步写出
甲酸(HCOOH)又称蚁酸,酸性很强,有腐蚀性,能刺激皮肤出现红肿。甲酸存在手某些蚁类和毛虫的分泌物中。
从电离平衡的角度分析皮肤被蚂蚁、毛虫叮咬后出现红胂的原因。
已知人体血液中存在如下平衡:
H2O + CO2 H2CO3 H+ + HCO3-
【情境创设】
二、弱电解质的电离平衡
我们将冰醋酸加入水中,冰醋酸会发生如何的变化?
水
冰醋酸
c(CH3C