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
思考:
1、什么叫化学平衡状态?化学平衡有什么特征?
2、弱电解质的电离过程中包含:
(1)分子电离成离子;
(2)离子结合成分子。
CH3COOH CH3COO - + H+
二、弱电解质的电离平衡
CH3COO - + H+ → CH3COOH
CH3COOH → CH3COO - + H+
弱电解质溶于水,部分电离产生的离子在溶液中相互碰撞又会结合成分子。
因此弱电解质的电离过程是可逆的,其电离方程式可表示为:
V(速率)
t (时间)
V电离
V结合
V电离=V结合≠ 0
t1
电离平衡状态
思考与讨论:
(1) 电离开始后, 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。
1、电离平衡的定义:
在一定条件(如温度、浓度)下,当弱电解质分子电离成离子的速率和离子重新结合生成分子的速率相等时,电离过程就达到了平衡状态,这叫做电离平衡。
2、电离平衡的特征
逆:仅适合于弱电解质的电离
等:[V(电离)=V(结合)]
动:电离平衡是动态平衡,即电离过程并 未停止
定:条件一定,分子和离子的浓度保持恒定
变:
电离平衡是有条件的(浓度、温度),一旦外界条件改变,电离平衡被破坏,这种变化叫做电离平衡移动。
小
小
大
最大
小
增大
减小
最大
最小
增大
不变
不变
不变
减小
减小
增大
3、影响电离平衡有哪些因素
1、内因(主要因素):
弱电解质本身(弱电解质的相对强弱)决定。即弱酸(碱)的酸(碱)性越强,其电离的程度就越大。
如:H2SO3>CH3COOH>H2CO3>
HClO>HCO3-(酸性、电离程度)
2、外界条件:以0.1mol/L的CH3COOH为例:
CH3COOH CH3COO- + H+
(1)温度
电离过程都是吸热过程,升高温度平衡向电离方向移动即促进电离。
(2)浓度:
a、加水:
平衡向电离方向移动,即促进电离。
n(H+): ;C(H+): ;
导电能力:
即弱电解质浓度越小,电离程度越大。
思考:1mol/L的CH3COOH与0.1mol/L的CH3COOH,两溶液电离出的C(H+)的比值与10的关系?为什么?
增大
减小
减弱
弱电解质溶液加水稀释时,电离程度 ,离子浓度 ?(填变大、变小、不变或不能确定)
变 大
不能确定
用水稀释冰醋酸时离子浓度随加水量的变化曲线如下图
V(H2O)
a
b
c
离子浓度
问题探讨
加入
水的量
导电能力
a
b
c
0
例:在一定温度下,冰醋酸加水稀释过程中溶液的导电能力如图:
1).”0”点导电能力为0的理由是_____________________________.
2).a.b.c三点溶液中c(H+)由小到大的顺序:________________.
3).a.b.c三点中醋酸的电离程度最大的是______.
4).若使c点溶液中c(CH3COO-)增大,溶液中c(H+)减小,可采取的措施主要有:
_________,________,____________,_____________.
●
●
●
NaOH
NaAc
Zn
Na2CO3
a<C<b
C
b、 加浓醋酸溶液或冰醋酸:
平衡向电离方向移动,电离程度减小。
(增大反应物浓度)
(3)同离子效应
在弱电解质溶液中加入同弱电解质具有相同离子的强电解质,使电离平衡向左移动
(4)化学反应:
电离平衡向右移动
其他条件对电离平衡的影响:
加热 加水 NH4Cl(s) NaOH(s) 浓HCl
C(NH3·H2O)
n(OH-)
c (OH-)
平衡移动
方向
思考:NH3·H2O的电离方程式为:
NH3·H2O NH4++OH- △H>0
若在氨水中加入下表中的物质, NH3·H2O的电离平衡及平衡时物质的浓度有何变化?请填写下表。
减小
增大
增大
向右
减小
增大
减小
向右
增大
减小
减小
向左
增大
增大
增大
向左
减小
减小
减小
向右
练习:在0.1mol/L的CH3COOH溶液中
CH3COOH CH3COO-+H+
电离程度 n(H+) C(H+) 导电能力
加热
加水
锌粒
加醋酸钠
加HCl
加NaOH
增大
增大
增大
减小
减小
增大
增大
增大
增大
增大
增大
增大
减小
减小
减小
减小
减小
减小
减小
减小
增大
增大
增大
增大
例题:
1、20℃时,H2S的饱和溶液浓度约为0.1mol/L,其电离方程式为:第一步:H2S H+ + HS-;第二步:HS- H+ + S2-。
若要使溶液中的C(H+)减小的同时C(S2-)减小,可采取的措施是( )
A.加入适量NaOH(固体) B.加入适量水
C.通入适量SO2 D.加入适量CuSO4(固体)
BC
4、电离度
(1)定义:达到电离平衡时,已电离的弱电解质浓度与弱电解质的初始浓度的比。
(2)
(3)影响因素:温度和浓度。温度越高,电离度增大,一般而言,弱电解质的浓度越大,电离度越小,浓度越小,电离度越大。
(4)意义:反映弱电解质的电离程度,比较同温度、同浓度时弱电解质的相对强弱。
α=
已电离的电解质浓度
电解质的初始浓度
×100%
已电离的分子数
弱电解质初始分子总数
=
×100%
练习1: 一定温度下,将一定质量的冰醋酸加水稀释过程中,溶液的导电能力变化如右图所示,下列说法正确的是( )
A.a、b、c三点溶液的pH:c<a<b
B.a、b、c三点醋酸的电离程度:a<b<c
C. a、b、c三点的醋酸分子:
c < b < a
D.a、b、c三点溶液用
1mol/L氢氧化钠溶液中和,
消耗氢氧化钠溶液体积:c<a<b
BC
导电能力
V(H2O)
a
b
c
2.下列物质的导电性最差的是( )
A. 0.1mol/L的盐酸
B. 0.1mol/L的氢氟酸
C. 0.1mol/L的硫酸 D. 石墨棒
3.把0.05molNaOH固体分别加入100mL下列液 体中,溶液的导电性变化不大的是( )
A.自来水 B. 0.5mol/LNH4Cl溶液
C. 0.5mol/L 醋酸
D. 0.5mol/L盐酸
B
BD
4. 将0 .1mol/L的氨水稀释10倍,随着氨水浓度的降低,下列数据逐渐增大的是( )
A. n(OH-) B. c(OH- ) C. c(OH-) /c(NH3·H2O) D. c(NH4+)
5.一定量的盐酸跟过量的铁粉反应时,为减缓反应速率而不影响生成氢气的总量,可向盐酸中加入适量的( )
A. NaOH(固) B. H2O C. NH4Cl(固) D. CH3COONa (固)
AC
BD
6.向0.1 mol/L的氨水中逐渐加入一定量的水,始终保持增大趋势的是( )
C
OH – 浓度 B. NH4+ 浓度
C. NH4+ 数目 D. NH3·H2O浓度
7.欲使醋酸溶液中CH3COO-的浓度增大,且不放出气体,可以加入的少量固体是( )
AC
A. NaOH B. NaHCO3
C. CH3COOH D. Mg
8.有浓度相同、体积相等的三种酸:
a、盐酸 b、硫酸 c、醋酸,
同时加入足量的锌,则开始反应时速率大小_____
反应完全后生成H2的质量大小顺序________
b>a > c
b > a=c
9.有H+浓度相同、体积相等的三种酸:
a、盐酸 b、硫酸 c、醋酸,
同时加入足量的锌,则开始反应时速率大小 _______
反应完全后生成H2的质量大小 ________
a=b=c
a=b<c
$$