内容正文:
第3章 物质在水溶液中的行为
第1节 水溶液
第1课时 水的电离 电解质在水溶液中的存在形态
1.认识电解质在水溶液中的存在形态。
2.掌握水的离子积,并能用Kw进行简单计算。
3.了解水电离的影响因素。
定义:在水溶液或熔融状态下能导电的化合物称为电解质。
电解质的定义是什么?哪些物质是电解质?
酸、碱、盐、
水
一、认识电解质在水溶液中的形态
1.HCl
2.H2SO4
3.NaOH
4.Ba(OH)2
5.NaCl
6.Na2CO3
7.CuSO4·5H2O
电离出H+ 和Cl-
电离出H+ 和SO42-
电离出Na+和OH-
电离出Ba2+和OH-
电离出Na+和Cl-
电离出Na+ 和CO32-
电离出Cu2+ 和SO42-
1.电解质的水溶液导电的原因是什么?
2.水是自然界中的常见溶剂,纯水能导电吗?
精确的实验证明,纯水能导电。纯水能微弱电离出H+和OH-,水是一种极弱的电解质。
电离出了自由移动的离子。
水的电离方程式:
2H2O H3O++OH-
简写为:H2O H++OH-
水合氢离子
实验测知25℃时,1L纯水中只有1×10-7mol H2O电离,
试列出25℃时水的浓度平衡常数Kc的表达式 ,并计算
H+、OH-浓度的乘积。
Kc是常数
[H2O]=?
55.6mol·L-1
二、水的电离
平衡常数Kc =
[H+][OH-]
[H2O]
[H+][OH-]也是常数
水的离子积KW = [H+][OH-]
n(平衡):约55.6 mol 10-7 mol 10-7 mol
H2O H+ + OH-
n(开始):55.6 mol 0 0
n(电离):10-7 mol 10-7mol 10-7 mol
[H+][OH-]的乘积是个常数,称为水的离子积常数。
简称水的离子积。
1.水的离子积
——用KW表示
====1×10-14 mol2·L-2
25℃
比较不同温度下水的离子积,体会KW与温度的关系:
升高温度, KW增大。
KW 和平衡常数Kc 一样,只与温度有关。
2.KW只与温度有关。
温度 25 ℃ 55 ℃ 80 ℃ 100 ℃
KW mol2·L-2 1.0×10-14 7.3×10-14 2.5×10-13 5.5×10-13
温度升高,电离向吸热方向移动,水的电离程度增大,H+和OH-的浓度增大,乘积也增大,所以KW增大。
已知电离过程都是吸热过程,请从化学平衡移动的角度分析,为什么升高温度,水的离子积Kw增大?
正向
增大
增大
增大
增大
逆向
逆向
减小
减小
不变
不变
增大
减小
减小
增大
根据平衡移动原理分析水电离平衡的影响因素
H2O H+ + OH- ΔH>0
三、水的电离的影响因素
条件 移动方向 电离程度 KW [H+] [OH-]
加热
HCl
NaOH
H+和OH-在酸性或碱性溶液中都有吗?
常温下,H+和OH-的浓度有何关系?
且25℃时,KW=
1×10–14 mol2·L-2
实验证明: KW=[H+][OH-]适用于酸、碱、盐的稀溶液
室温下,0.1 mol·L-1的盐酸中,水电离出的c(OH-)是多少?水电离出的c(H+)呢?
水的离子积的含义:
水溶液中的H+、OH-两种离子浓度的乘积。
10-13 mol·L-1
[H+]= ?
盐酸溶液中的[OH-] =水电离的 [OH-]
盐酸溶液中:Kw=[H+][OH-]= ?
[H+]水 +[H+]酸
≈ [H+]酸
1×10–14 mol2·L-2
让我好好想想。
1.0×10-12
1.0×10-12
1.0×10-11
1.0×10-11
根据室温时水的离子积计算并填写下表,并思考由[H+]与[OH-]的关系能证实哪些结论?有哪些新认识?
化合物 c/mol•L-1 [H+]/mol•L-1 [OH-]/mol•L-1
HCl 1.0×10-2 1.0×10-2
HNO3 1.0×10-3 1.0×10-3
NaOH 1.0×10-2 1.0×10-2
KOH 1.0×10-3 1.0×10-3
常温下,水电离出的[H+]为10-12 mol•L-1时,溶液是酸溶液,还是碱溶液?
都有可能。
例如:常温下,在0.01 mol•L-1的盐酸和0.01 mol•L-1的NaOH溶液中,水电离出的[H+]都是10-12 mol•L-1。
2.25℃时,0.05 mol•L-1的Ba(OH)2溶液中,
c(OH-)= ? c(H+)=