内容正文:
沐澹化学
电离平衡
一、电解质与非电解质
1.概念
①电解质:在水溶液里或熔融状态下能够导电的化合物叫做电解质。
②非电解质:在水溶液和熔融状态下均不能导电的化合物叫做非电解质。
2.分类
3.易错分析
①电解质和非电解质均是化合物,属于纯净物,区别在于水溶液或熔融状态下能否电离。
②化合物中不是电解质就是非电解质,单质和混合物既不是电解质也不是非电解质。
③电解质的导电是有前提的,必须在水溶液或熔融状态下才可能导电。
④能导电的物质不一定是电解质。比如溶液能导电,但它是混合物;比如铁丝能导电,但它是单质,比如的水溶液能导电,但不是电解质,是由于生成的电离而导电的,是电解质。
⑤电解质溶于水能导电,但熔融态不一定能够导电。例如共价化合物酸和,在水溶液中以离子的形式存在,能导电;下熔融状态下以分子的形式存在,不能导电。
⑥电解质跟溶解度没有关系,比如盐都是电解质,即使是难溶盐在水中的溶解度很小,但溶解的部分也是能够电离的。即电解质不一定易溶于水,易溶于水的不一定是电解质。
二、强电解质与弱电解质
根据电解质在水溶液中电离程度的大小,我们把电解质分为强电解质和弱电解质。
1.概念
①强电解质:强电解质指的是在水中能完全电离的电解质,在水中没有溶质分子的存在,只有阴阳离子存在。
②弱电解质:弱电解质指的是在水溶液中不能完全电离的电解质,在水中除电离出的阴阳离子之外,还有溶质分子存在。
2.分类
3.易错分析
①电解质的强弱跟溶解度没有关系,难溶物质如果溶解的部分全部电离了,就是强电解质;易溶的物质如果部分电离,则为弱电解质。难溶的弱酸、弱碱是弱电解质,其溶于水的部分是部分电离,其熔融态时也是部分电离。
②电解质的强弱与导电性没有关系,导电性与溶液中自由离子的浓度和离子所带的电荷有关。
③对于金属氧化物和非金属氧化物,它们没有水溶液,但其熔化时能全部电离,所以认为是强电解质。
4.实验探究
实验:取相同体积、同浓度的盐酸和醋酸,比较他们的大小、导电能力、与等量镁反应的现象。
①在室温下,用计测定浓度为的盐酸和醋酸的分别为和。数值小的表明酸性强。
结论:同浓度的强酸溶液的酸性强于弱酸溶液的酸性。
②在并联电路中,烧杯中盛放有等浓度的溶液。接通电源后,发现与盛有溶液串联的灯泡要比与盛有溶液串联的灯泡亮。
结论:同浓度的盐酸溶液中自由移动离子的浓度大于同浓度醋酸溶液中自由移动离子的浓度。
③下图是质量相等大小一致且过量的镁条与体积相同的盐酸和醋酸反应时,测得锥形瓶中气体压强随时间变化的图像。
根据图像我们可以看出,在反应初期盐酸的反应速率大于醋酸的反应速率;在反应过程中盐酸的反应速率明显减小,醋酸的反应速率减小不明显;最终二者产生的氢气的量基本相等。
结论:同浓度的盐酸的大于醋酸的。
5.电离方程式的书写
①书写方法:
ⅰ.强电解质全部电离用“”;弱电解质部分电离用“”。
ⅱ.多元弱酸分步电离,分步书写;多元弱碱分步电离,一步书写。
②易错分析
ⅰ.对于酸式盐我们一般按照如下方法处理,
ⅱ.对于,其为两性氢氧化物,电离方程式如下:
三、溶液的导电性
电解质溶液能导电,是由于溶液中有自由移动的离子存在。电解质溶液导电能力的大小主要取决于溶液中自由移动离子的浓度,若离子浓度相同,则比较离子所带的电荷数,和电解质的强弱没有必然联系。但温度升高时,弱电解质电离程度增大、离子浓度增大、导电性会增强。
【例】今有下列几种导电性变化图像,把符合要求的图像序号填在相应题目后面的括号中
(1)向溶液中加入等体积、等物质的量浓度的溶液 (④)
(2)向溶液中通入直至过量 (②)
(3)向溶液通入少量 (③)
(4)向氨水中通入直至过量 (②)
(5)向溶液中通入少量 (③)
(6)向饱和石灰水中不断通入 (①)
将通入饱和碳酸钠溶液,溶液的导电性应该如下图所示。
总反应为,在未沉淀之前,溶液中离子浓度是由少变多的,离子方程式为,所以导电性会增强,在点时,开始沉淀,溶液的导电性逐渐减弱。
四、电离平衡的建立及影响因素
1.电离平衡的建立
在一定条件下,弱电解质分子电离成离子的速率与离子结合成弱电解质分子的速率相等,溶液中各分子和离子的浓度都不再发生变化,电离过程就达到了电离平衡状态。
2.电离平衡特征
弱:研究的对象是弱电解质,弱电解质的电离程度一般是非常微弱的,不是化学反应。
等:弱电解质分子电离成离子的速率和弱电解质离子结合成分子的速率相等。
动:电离平衡是一种动态平衡。
定:条件不变,达到平衡时,溶液中各分子、离子共存且浓度恒定不变。
变:条件改变时,电离平衡会发生移动,各粒子的浓度要发生变化。
吸:绝大多数弱电解质的电离过程是吸热的。特例,氢氟酸的电离过程是放热的。
3.电离平衡的影响因素
改变的条件
移动方向