内容正文:
第一节 电离平衡
基础课时9 电离平衡
1.从电离、离子反应、化学平衡的角度认识电解质水溶液的组成、性质和反应,培养宏观辨识与微观探析的化学核心素养。
2.理解强电解质、弱电解质的概念。
3.认识弱电解质在水溶液中存在电离平衡,了解电离平衡常数的含义,培养变化观念与平衡思想的化学核心素养。
一、强电解质和弱电解质
1.实验探究
酸
1.0 mol·L-1盐酸
1.0 mol·L-1醋酸
pH大小
小
大
导电能力
强
弱
与镁反应
现象
剧烈反应,产生气体
缓慢反应,产生气体
结论
Mg与盐酸反应速率大,表明盐酸中c(H+)较大,说明在水中盐酸的电离程度大于醋酸的电离程度
实验结论
盐酸比醋酸电离程度大
2.电解质的分类
微点拨:①电解质的强弱与溶液导电能力没有必然联系。电解质溶液的导电能力与离子浓度和离子所带电荷数有关,强电解质溶液的导电能力不一定强。②电解质的强弱与其溶解度无关。某些难溶盐,虽然溶解度小,但其溶于水的部分完全电离,仍属于强电解质。有少数盐尽管能溶于水,但只有部分电离,属于弱电解质,如(CH3COO)2Pb等。
(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)氯化钾溶液在电流作用下电离成钾离子和氯离子。 (×)
(2)二氧化硫溶于水能部分转化成离子,故二氧化硫属于弱电解质。 (×)
(3)碳酸钡难溶于水,所以碳酸钡属于弱电解质。 (×)
(4)纯净的强电解质在液态时,有的导电有的不导电。 (√)
二、弱电解质的电离平衡
1.弱电解质的电离平衡
在一定条件下(如温度和浓度),弱电解质电离成离子的速率和离子结合成分子的速率相等时,电离过程达到电离平衡状态。如图所示:
2.影响电离平衡的条件
(1)温度:由于电离过程吸热,升高温度,电离平衡向电离的方向移动;降低温度,电离平衡向左移动。
(2)浓度:电解质溶液的浓度越小,它的电离程度就越大。
(3)其他因素:加入含有弱电解质离子的强电解质时,电离平衡向左移动;加入能与弱电解质离子反应的物质时,电离平衡向右移动。
试用简单的实验证明在醋酸溶液中存在着CH3COOHCH3COO-+H+的电离平衡(要求写出简要操作、实验现象及实验能说明的问题)。
[提示] 在醋酸溶液中滴入石蕊溶液,溶液呈红色,加热溶液颜色明显变深。说明加热能促进醋酸的电离,c(H+)增大,红色加深。即可证明醋酸溶液中存在电离平衡。
3.弱电解质的电离方程式
(1)弱电解质的电离方程式的书写用“”表示。如NH3·H2O的电离方程式是NH3·H2ONH+OH-,CH3COOH 的电离方程式为CH3COOHCH3COO-+H+。
(2)多元弱酸是分步电离的,电离程度逐步减弱,可分步书写电离方程式。如H2CO3的电离方程式是H2CO3H++HCO,HCOH++CO。
(3)多元弱碱的电离也是分步进行的,但是一般按一步电离的形式书写。如Fe(OH)3的电离方程式是Fe(OH)3Fe3++3OH-。
写出下列电解质在水溶液中的电离方程式。
(1)H2SO4:____________________________________________;
(2)HClO:_____________________________________________;
(3)NH3·H2O:__________________________________________;
(4)NaHCO3:__________________________________________;
(5)NaHSO4:__________________________________________。
[答案] (1)H2SO4===2H++SO
(2)HClOH++ClO-
(3)NH3·H2ONH+OH-
(4)NaHCO3===Na++HCO,HCOH++CO
(5)NaHSO4===Na++H++SO
三、电离平衡常数
1.含义:在一定条件下,当弱电解质的电离达到平衡时,溶液里各组分的浓度之间存在一定的关系。对一元弱酸或一元弱碱来说,溶液中弱电解质电离所生成的各种离子浓度的乘积,与溶液中未电离分子的浓度之比是一个常数,这个常数叫做电离平衡常数,简称电离常数。
2.表示方法:对于ABA++B-。
Ka或Kb=(酸用Ka,碱用Kb)。
3.K的意义:它能表示弱电解质的电离能力。
向盛有2 mL 1 mol·L-1醋酸的试管中滴加1 mol·L-1 Na2CO3溶液,观察现象。你能否由此推测CH3COOH的Ka和H2CO3的Ka1的大小?
[提示] 现象是有无色气体产生。说明醋酸的酸性强于碳酸,即CH3COOH的Ka大于H2CO3的Ka1。
下列关于电离平衡常数(K)的说法中正确的是( )