电离平衡
1.复习重点
1.强、弱电解质的概念及电离方程式的书写;
2.弱电解质的电离平衡;电离平衡常数。
2.难点聚焦
(一)强电解质、弱电解质
1.相互关系
否--非电解质
化合物 是--强电解质
能
否--弱电解质
热或水的作用
电解质 自由移动离子
电离
思考:一种物质的水溶液能导电,原物质一定是电解质吗?
分析:不一定!关键要分清发生电离散是否要原物质本身。有可能溶于水时就发生了化学变化
如(1)Cl2 氯水
↓ ↓
即不是电解质 HCl.HclO
又不是非电解质 发生电离
(2)CO2 碳酸溶液
↓ ↓
非电解质 H2CO3电离
(3)Na2O NO2OH溶液
↓ ↓
虽不是本身电离子 NaOH电离
但可在熔融态电
离,故它属强电
解质
2.比较强、弱电解质
强电解质
弱电解质
电离程度
完全
部分
电离平衡
不、不可逆
有、可能
过程表示
溶液中存在的微粒
(水分子不计)
====
只有电离出的阴、阳离子,不存在电解质分子即有电离出的阴、阳离子(少部分),又有电解质分子(大部分)。
电离方程式
H2SO4====2H SO42-
CaCl2====Ca2 2Cl-
NH3·H2O NH4 OH-
H2S H HS-,HS- H S2-
实例
绝大多数的盐(包括难溶性盐);
强酸:H2SO4、HCl、HclO4等;
强碱:Ba(OH)2、Ca(OH)2等。
注意:多元强酸电离一步完成且完全
如 HnA====Nh An-
而多元弱酸的电离是分步进行的,且第二步电离比第一步电离困难,第三步电离比第二步电离更困难,但每步电离都存在相应的电离平衡,因此应分步书写电离方程式。例如磷酸的电离方程式应写三步:
H3PO4 H H2PO4-, H2PO4- H HPO42- HPO42- H PO43-,不能合并成H3PO4 3H PO43-。由于磷酸溶液中的[H ]主要由第一步电离决定,因此磷酸的电离方程式有时也可只写第一步。
对HnA弱酸而言,电离方程式可只考虑:
HnA H Hn A-
想一想:为什么多元的酸电离下一步比上一步困难,电离程度小得多,甚至可忽略?
(二)弱电解质的电离平衡
(1)概念
弱电解质的电离平衡是指在一定条件下(湿度、浓度),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的状态。
(2)特点
①动--动态平衡:V(闻子化)=V(分子化)≠0。在电离方程式中用" "表示。
②定--平衡时各组成成分一定,即平衡时溶液中离子浓度和分子浓度保持不变
③变--条件改变,平衡被打破。
(3)影响电离平衡的因素
与化学平衡一样,外界条件的改变也会引起移动.
(三)电解质溶液导电能力的强弱与电解质强弱影响溶液导电能力的因素:
①自由移动离子浓度的大小。(主要决定因素)湿度一定,离子浓度越在,导电能力越强。
②湿度:湿度越高,导电能力越强。(与金属导电相反)
③离子电荷数:电荷数越高,导电能力越强。
由此可知:强电解质溶液的导电能力不一定比弱电解质强。
如 较浓醋酸的导电能力可比极稀HCl溶液强。 CaCO3虽为强电解质,但溶于水所得溶液极稀,导电能力极差。
思考:若在某溶液中加入一种物质,出现沉淀,则溶液的导电能力一定减弱吗?(湿度不变)
分析:不一定。关键要看溶液中离子浓度有无显著变化。如:
(1)若在H2SO4溶液中加Ba(OH)2,因生成BaSO4沉淀和极难电离的水,使溶液中离子浓度降低,导电能力降低。
(2)若在H2SO4溶液中加BaCl2,虽有沉淀BaSO4生成,但同时生成了HCl,相当于1molSO42-被2molCl-代替,故导电能力有所增强。
(3)若在HCl溶液中加AgNO3,则导电能力几乎不变。
(四)水的电离平衡
1. 实验证明,纯水微弱的导电性,是极弱的电解质:
2. 25℃1LH2O的物质的量n(H2O)==55.6(mol)共有10-7mol发生电离
H2O H OH-
起始(mol) 55.6 0 0
电离(mol) 10-7 10-7 10-7
平衡(mol)55.6-10-7 10-7 10-7
25℃[H ]·[OH-]= 10-7=10-14=Kw的离子积常数。
2.影响Kw的因素
Kw与溶液中[H ]、[OH-]无关,与湿度有关。
水的电离为吸热过程,所以当湿度升高时,水的电离程度增大,Kw也增大。
例如100℃,1LH2O有10-6mol电离,此时水的离子积常数为Kw=10-6·10-6=10-12.
3.影响水的电离平衡因素
(1)湿度,升湿度促进水的电离,降温则相反
(2)向纯水中引入H 或OH-,会抑制水的电离
(3)向纯水中引入弱酸酸根阴离子或弱碱阳离子,将促进水的电离,此乃为盐类水解的实质。
3. 酸、碱、盐溶液中水电离的定量计算。
重要规律:
(1)在任意湿度、任意物质的水溶液中(含纯水)的水本身电离出的[H ]水≡[OH-]水
(2)酸和碱对水的电离均起抑制作用
①只要碱的pH值相等(不论强弱、不论几元)对水的抑制程度相等,碱也同理。
②若酸溶液的pH值与碱溶液的pOH值相等,则两种溶液中水的电离度相等。
如pH=3的盐酸溶液与pH=11的氨水溶液在室温下,由水电离出的
[H ]水=[OH-]水==10-11mol/L
(3)在凡能水解的盐溶液中,水的电离均受到促进,且当强酸弱的碱盐的pH和强碱弱酸盐的pOH值相等时(同一湿度),则促进程度相等。
(4)较浓溶液中水电离出[H ]的大小:
①酸溶液中[OH-]等于水电离的[H ]
②碱溶液中[H ]等于水电离的[H ]
③强酸弱碱盐溶液中的[H ]等于水电离出[H ]
④强碱弱酸盐溶液中的[OH-]等于水电离出的[H ]
如pH=4的NH4Cl溶液与pH=10的NaAc溶液中,(室温)由水电离出的
[H ]水=[OH-]水==10-4mol/L