内容正文:
第三章 水溶液中的离子反应与平衡
第一节 电离平衡
第二课时 弱电解质的电离平衡
思考:在一定的条件下,往一杯水中加进一定量的冰醋酸会发生如何的变化?
CH3COOH CH3COO - + H+
电离
结合
1)开始时,V电离 和 V结合怎样变化?
2)当V电离 = V结合时,可逆过程达到一种什么样的状态?画出V~t图。
c(H+) c(CH3COO-) c(CH3COOH) v(电离) v(结合)
醋酸初溶
于水时
接着
最后
0(最小)
0(最小)
最大
增大
最大
0(最小)
增大
减小
减小
增大
不变
不变
不变
不变
不变
电离平衡状态建立
反应速率
V(电离)
V(结合)
V(电离) = V(结合) 电离平衡状态
弱电解质电离平衡状态建立示意图
时间
醋酸电离过程中CH3COOH分子电离成离子的速率与离子结合成CH3COOH分子的速率的变化图像:
3
(1)定义
2.弱电解质的电离平衡
(2)用v-t图像描述
在一定条件(温度、浓度)下,当电解质分子电离成离子的速率和离子重新结合成分子的速率相等时,电离过程就达到了平衡状态—— 电离平衡。
(3)电离平衡的特点
①电离过程是吸热的。
②弱电解质的电离属于可逆过程,分子、离子共存。
③弱电解质在溶液中的电离都是微弱的,电离方向是微粒数增多的过程。
(4)电离平衡的特征
特征
弱:
弱电解质的电离是可逆过程
等:
v(电离) = v(结合) ≠0
动:
电离平衡是一种动态平衡
定:
溶液中各分子、离子的浓度不变。
变:
条件改变时,电离平衡发生移动
平衡移动规律—勒夏特列原理
(5)影响电离平衡的因素
内因:电解质本身的性质。
通常电解质越弱电离程度越小。
外
因
①温度
②浓度
③其他因素
当外界条件改变时符合“勒夏特列原理”
越强越电离
升高温度,电离平衡向电离的方向移动,电离程度增大;
降低温度,电离平衡向结合成分子移动,电离程度减小.
(1)温度(电离吸热):
越热越电离
电解质溶液的浓度越小,它的电离程度就越大。
①加水稀释
平衡正向移动,电离程度增大,但离子浓度减小
②增加弱电解质浓度
平衡正向移动,但电离程度减小
③加入同浓度的弱电解质溶液→
平衡不移动→各微粒浓度不变、电离程度不变
用水稀释冰醋酸时氢离子浓度随加水量的变化曲线
越稀越电离
(2)浓度:
①同离子效应:
②离子反应效应:
(3)其他因素:
加入与弱电解质电离出的离子相同的离子,电离平衡逆向移动,电离程度减小
加入与弱电解质电离出的离子反应的离子,电离平衡正向移动,电离程度增大
实例(稀溶液)
改变条件 平衡移动方向 n(H+) c(H+) c(CH3COO-) c(CH3COOH) 电离程度 导电能力 Ka
加水稀释
加入少量冰醋酸
加HCl(g)
加NaOH(s)
加入( CH3COONa)(s)
加入镁粉
升高温度
CH3COOH CH3COO- +H+ △H>0
减小
增大
增大
增大
增大
向右
增强
增大
减小
增大
减小
减小
增大
向右
减弱
不变
减小
增大
增大
增大
增大
向右
增强
不变
减小
减小
增大
增大
增大
向左
增强
不变
减小
减小
减小
增大
增大
向右
增强
不变
减小
减小
增大
增大
减小
向左
增强
不变
向右
增大
减小
减小
减小
增大
增强
不变
思考与讨论
试用简单的实验证明在醋酸溶液中存在着CH3COOH CH3COO-+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。
弱电解质醋酸在水中部分电离,电离的示意图如下。
在一定温度下,上述醋酸加水稀释,溶液的导电能力(I)随加入水体积(V)变化的曲线可用下图表示。
问题3:依据醋酸加水稀释的导电能力(I)—加水体积(V)的图像回答下列问题:
(1)O点导电能力为0的理由是什么?
(2)a、b、c三点,溶液的c(H+)由小到大的顺序是什么?CH3COOH电离程度最大的是哪一处?
(3)上述图像能否说明醋酸为弱酸?
答案: (1)在O点醋酸未电离,无离子存在。
(2)c<a<b。溶液的导电能力主要由离子浓度和离子所带电荷数来决定,题目中的图像说明醋酸加水稀释过程中,离子浓度随着水的加入先逐渐增大到最大值又逐渐减小,故c(H+)是b点最大,c