1、第9讲 弱电解质的电离平衡,考点一 强电解质、弱电解质的概念,知识清单,一 强电解质和弱电解质 1.定义 在水溶液中能 完全 电离的电解质称为强电解质。 在水溶液中只能 部分 电离的电解质称为弱电解质。 2.常见物质 强电解质: 强酸 、 强碱 、大多数盐及活泼金属氧化物。 弱电解质: 弱酸 、 弱碱 和少数盐等。 二 电离 1.电离是电解质溶于水或熔融状态下,离解成自由移动的离子的过程。 大多数盐、强碱和活泼金属氧化物(都是离子化合物),溶于水或熔融时,规则排列的阴、阳离子电离成自由移动的离子。某些共价化合物溶于 水时,在水分子的作用下,共价化合物分子电离成阴、阳离子。电解质 溶液和熔融电解
2、质中的阴、阳离子在外电场的作用下,分别向两极移 动,所以,电解质溶液和一些熔融的电解质能导电,它们的导电过程实质 上是电解过程,属于 化学 变化。 2.电离的条件:离子化合物在溶于水或熔融时发生电离,共价化合物在溶 于水时发生电离。 3.强、弱电解质的电离:强电解质的电离基本上是完全的,如强酸、强碱 以及大多数的盐;弱电解质的电离程度较小,电离过程是可逆的,如弱 酸、弱碱和水。,4.电离方程式的书写 (1)强电解质的电离用“ ”,弱电解质的电离用“ ”。 (2)多元弱酸分步电离,以第一步为主,如碳酸存在电离H2CO3 HC +H+(主),HC H+C (次)。 多元弱碱的电离以一步电离表示,如
3、Fe(OH)3 Fe3+3OH- 。(3)强酸的酸式盐完全电离,弱酸的酸式盐中酸式酸根不完全电 离。例如 NaHSO4:NaHSO4 Na+H+S (水溶液中) NaHCO3:NaHCO3 Na+HC 说明 在熔融状态时:NaHSO4 Na+HS,电解质溶液的导电性 1.电解质与导电性 溶于水能够导电的物质不一定是电解质,如SO3、CO2等;电解质的水溶 液不一定能导电,如难溶物。产生自由移动的离子,是电解质导电的根 本原因。 2.电解质溶液导电的原因 电解质溶液之所以能够导电,是由于溶液中存在能够自由移动的离子, 这些离子在外加电源的作用下,会向两极定向移动形成电流。溶液的导 电能力主要取决
4、于溶液中离子的浓度和离子所带的电荷,离子浓度越 大,离子所带的电荷越多,溶液的导电能力也就越强。,考点二 弱电解质的电离平衡,1.在一定温度下,当弱电解质在水溶液中电离达到最大程度时,电离过程并没有停止。此时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,达到 电离平衡 状态。 弱电解质的电离平衡特点: (1)是动态平衡,电离方程式中用“ ”; (2)平衡时溶液中离子浓度和分子浓度 保持不变 ; (3)条件改变,平衡发生移动。 2.弱电解质的电离过程是 吸热 (填“吸热”或“放热”)的,温度 升高,电离程度增大。,3.弱电解质的电
5、离是一个可逆过程,弱电解质溶液中除水分子外还存在 电解质分子。在一定条件下达到电离平衡时,弱电解质电离形成的各种 离子浓度幂的乘积与溶液中 未电离 的分子的浓度之比是一个常 数,这个常数叫做电离平衡常数。通常用 Ka 表示弱酸的电离平衡 常数,用 Kb 表示弱碱的电离平衡常数。 如醋酸在水溶液中达到电离平衡时,醋酸的电离平衡常数:Ka= 。,4.外界条件对电离平衡的影响 如0.1 molL-1的醋酸溶液CH3COOH H+CH3COO-(H0),若改变条 件后,有如下变化:,1.电离常数的意义 根据电离常数数值的大小,可以估算弱电解质电离的程度,K值越大,电 离程度越大。对于弱酸来讲,Ka越大
6、,酸性越强;对于弱碱来讲,Kb越大,碱 性越强。相同条件下常见弱酸的酸性强弱顺序:H2SO3H3PO4HFCH3 COOHH2CO3H2SHClO。 2.电离常数的影响因素 (1)电离常数随温度的变化而变化,但由于电离过程的热效应较小,温度 改变对电离常数影响不大,其数量级一般不变,所以室温范围内可忽略 温度对电离常数的影响。 (2)电离常数与弱酸、弱碱的浓度无关,同一温度下,不论弱酸、弱碱的,浓度如何变化,电离常数是不会改变的。 3.多元弱酸溶液中的离子浓度关系 25 时,H3PO4分三步电离,第一步最强(K1=7.110-3),第二步较弱(K2=6.3 10-8),第三步最弱(K3=4.2
7、10-13)。 c(H+)c(H2P )c(HP )c(P )c(OH-) H2S分两步电离,第一步强(K1=1.310-7),第二步弱(K2=7.110-15)。 c(H+)c(HS-)c(OH-)c(S2-) 4.几种多元弱酸的电离常数(25 ),说明 一般K1K2K3,即第二步电离通常比第一步电离难得多,第三步 电离又比第二步电离难得多。因此计算多元弱酸溶液中的c(H+)或比较 弱酸酸性相对强弱时,通常只考虑第一步电离。,方法 电解质强弱的判断方法 1.在相同浓度、相同温度下,比较反应速率的快慢,如将锌粒投入到等浓 度的盐酸和醋酸溶液中,起始速率前者比后者快,说明醋酸是弱电解质。 2.比
8、较浓度与pH的关系,如0.1 molL-1的CH3COOH溶液,其pH1,则可证 明CH3COOH是弱电解质。 3.测定对应盐的酸碱性。如CH3COONa溶液呈碱性,则证明醋酸是弱酸。 4.比较稀释前后的pH变化与稀释倍数的关系。例如,将pH=2的酸溶液 稀释至原体积的1 000倍,若2pH5,则证明酸为弱酸;若pH为5,则证明,方法技巧,酸为强酸。 5.利用实验证明该物质存在电离平衡。如向醋酸溶液中滴入石蕊试液, 石蕊试液变红,再加固体CH3COONa,颜色变浅。,例 下列实验能证明NH3H2O是弱电解质的是 ( ) A.用氨水做导电性实验,灯泡昏暗 B.将氨水滴入AlCl3溶液中,产生白色沉淀 C.常温下,用pH试纸测得0.1 mol/L氨水的pH13 D.氨水能使红色石蕊试纸变蓝解析 当强电解质溶液浓度很小时,做导电性实验时灯泡也是昏暗的, A错;将适量强碱(如NaOH)溶液滴入AlCl3溶液中,也会产生白色沉淀,B 错;常温下测得0.1 mol/L氨水的pH小于13,说明NH3H2O不能完全电离, 故可以证明NH3H2O是弱电解质,C正确;D项可以证明氨水显碱性,但不 能证明NH3H2O是弱电解质,D错。答案 C,
