内容正文:
第十一讲 弱电解质的电离平衡
知识梳理
· 考点一、弱电解质的电离平衡
1.弱电解质电离平衡状态的建立
在一定条件下,当溶解的电解质分子电离成离子的速率和离子重新结合成该分子的速率相等时,电离过程就达到平衡状态(联想化学平衡状态的建立)。
2.弱电解质的电离平衡
弱电解质溶于水时,在水分子的作用下,弱电解质分子电离成阴、阳离子,阴、阳离子又能重新结合成分子,在一定的条件(温度、压强、浓度等)下,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,电离达到平衡状态,这种平衡叫做弱电解质的电离平衡。例如,醋酸、一水合氨的电离:CH3COOHCH3COO- + H+,NH3·H2ONH4+ + OH-。
3.弱电解质电离平衡状态的特点
(1)弱:存在于弱电解质的溶液里;
(2)等:分子电离成离子的速率等于离子结合成该分子的速率;
(3)定:达到平衡时,溶液里离子浓度和分子浓度都保持不变(不随时间变化,但不一定相等);
(4)动:电离平衡属于动态平衡,即平衡时,分子电离速率等于离子结合成该分子的速率,都不等于0;
(5)变:外界条件(如温度、浓度等)发生变化时,电离平衡发生移动,在新的条件下,重新建立新的平衡(运用勒夏特列原理判断)。电离平衡移动只会“减弱”这种改变,但不能“抵消”这种改变;
(6)吸:电离过程一般是吸热的。
4. 影响弱电解质电离平衡的因素
(1)内因:由电解质本身的结构决定,一般共价键极性越弱,电解质越弱,其电离程度越小,常温下绝大多数0.1 mol·L-1弱电解质的电离分子数不超过10%。
(2)外因:温度、浓度、外加试剂。
【案例分析】以0.1mol/1 CH3COOH溶液为例讲解:
项目
变化
项目
加水
升温
加入固体
NaOH
加入无水
CH3COONa
通入气体
HCl
加入等浓度的CH3COOH
平衡移动
右移
右移
右移
左移
左移
不移动
H+的物质的量(mol)
增大
增大
减小
减小
增大
增大
[H+]浓度(mol)
减小
增大
减小
减小
增大
不变
pH值
增大
减小
增大
增大
减小
不变
导电能力
减弱
增强
增强
增强
增强
不变
温度:电离是吸热过程, 温度升高,电离平衡 正向 移动
浓度:
a、增大弱电解质分子的浓度或减小弱电解质的离子浓度使电离平衡向 正 方向移动;
反之,电离平衡向 逆 方向移动。
b、加水稀释时,电离平衡向 电离 方向移动。
稀释弱电解质溶液(温度不变),电离程度 增大,平衡向电离方向移动,自由离子数目增多;离子浓度增大或减小,溶液导电能力增大或减小。电离平衡常数不变。
a、对于冰醋酸和磷酸:加水溶解并不断稀释的过程中,电离程度增大,平衡向电离方向移动自由离子浓度先 大后小。
b、稀醋酸和稀磷酸的稀释:电离程度增大,而离子浓度始终是减小的。
外加试剂:加入含有弱电解质离子的强电解质,电离平衡向逆反应方向移动。
5. 电离度
电离度(常用符号 α表示)是指在一定条件下,当弱电解质在溶液里达到电离平衡时,溶液里已经电离的电解质分子数占原来总分子数(已电离和未电离)的百分数。
即:
弱电解质的电离度不但与 温度 有关,还跟溶液的 浓度 有关。当温度一定时,弱电解质的浓度越稀,其电离度就越 大 。
1.在一定温度下,冰醋酸稀释过程中溶液的导电能力变化如图所示。下列说法正确的是
A.a点对应溶液中,最大
B.由b到c,溶液中增大
C.醋酸的电离程度
D.向c点对应溶液中加入少量固体,醋酸电离程度增大,增大
【答案】B
【解析】A.醋酸溶液的导电能力强弱与溶液中c(H+)和c(CH3COO-)正相关,b点导电能力最强,则b点c(H+)最大,A错误;
B.醋酸为弱酸,加水促进醋酸的电离,则由b到c,溶液中增大,B正确;
C.加水促进醋酸的电离,则醋酸的电离程度,C错误;
D.醋酸溶液中存在,向溶液中加入碳酸钠固体,H+被消耗,c(H+)减小,平衡正向移动,醋酸电离程度增大,D错误;
故选B。
2.25℃时,的盐酸和醋酸各1 mL分别加水稀释,pH随溶液体积变化的曲线如图所示。下列说法不正确的是
A.曲线Ⅰ代表盐酸的稀释过程
B.a点溶液的导电性比b点溶液的导电性强
C.b点溶液中和氢氧化钠的能力强于a点溶液
D.将a、b两点所示溶液加热至30℃,的值变小
【答案】B
【解析】A.稀释相同的倍数,强酸的pH增大的多,则曲线Ⅰ代表盐酸的稀释过程,故A正确;
B.溶液的导电性