第三章 水溶液中的离子反应与平衡 第一节 电离平衡 一、强电解质和弱电解质 1、电解质:在水溶液中或 熔融状态下 能导电的化合物。 2、非电解质:在水溶液中和 熔融状态下 均以分子形式存在,因而不能导电的化合物。 3、强电解质和弱电解质 (1)实验探究盐酸和醋酸的电离程度 酸 0.1 mol·L-1盐酸 0.1 mol·L-1醋酸 pH 较 小 较 大 导电能力 较 强 较 弱 与镁条反应的现象 产生无色气泡 较快 产生无色气泡 较慢 实验结论 实验表明盐酸中c(H+) 更大 ,说明盐酸的电离程度 大于 醋酸的电离程度 (2)强电解质与弱电解质的比较 强电解质 弱电解质 概念 在水溶液中能 全部 电离的电解质 在水溶液中只能 部分 电离的电解质 电解质在溶液中的存在形式 只有 阴、阳离子 既有 阴、阳离子 ,又有电解质 分子 化合物类型 离子化合物、部分共价化合物 共价化合物 实例 ①多数盐(包括难溶性盐); ② 强酸 ,如HCl、H2SO4等; ③ 强碱 ,如KOH、Ba(OH)2等 ① 弱酸 ,如CH3COOH、HClO等; ② 弱碱 ,如NH3·H2O等; ③水 二、弱电解质的电离平衡 1、电离平衡状态 (1)概念:在一定条件(如温度、浓度)下,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,电离过程就达到了电离平衡状态。 (2)建立过程 2、电离方程式的书写 (1)强电解质:完全电离,在写电离方程式时,用“===”。 (2)弱电解质:部分电离,在写电离方程式时,用“ ”。 3、电离平衡的影响因素 (1)温度:弱电解质的电离一般是 吸热 过程,升高温度使电离平衡向 电离 的方向移动,电离程度 增大 。 (2)浓度:在一定温度下,同一弱电解质溶液,浓度越小,离子相互碰撞结合为分子的几率 越小 ,电离程度 越大 。 (3)同离子效应:加入与弱电解质具有相同离子的电解质时,可使电离平衡向结合成弱电解质分子的方向移动,电离程度 减小 。 (4)化学反应:加入能与弱电解质电离出的离子发生反应的离子时,电离平衡向 电离 方向移动。 三、电离平衡常数 1、概念:在一定条件下,当弱电解质的电离达到平衡时,溶液中弱电解质电离所生成的 各种离子浓度的乘积 ,与溶液中 未电离分子的浓度 之比是一个常数,简称电离常数,用K表示。 2、电离平衡常数的表示方法 AB=A++B- K= 3、弱电解质的电离能力。一定温度下,K值越大,弱电解质的电离程度越 大 ,酸(或碱)性越 强 。 4.电离常数的影响因素 (1)内因:同一温度下,不同的弱电解质的电离常数 不同 ,说明电离常数首先由物质的 本性 所决定。 (2)外因:对于同一弱电解质,电离平衡常数只与 温度 有关,由于电离为 吸热 过程,所以电离平衡常数随 温度升高 而增大。 5、电离常数的计算———三段式法 例:25 ℃ a mol·L-1的CH3COOH CH3COOH CH3COO-+H+ 起始浓度/mol·L-1 : a 0 0 变化浓度/mol·L-1 : x x x 平衡浓度/mol·L-1 : a-x x x 则Ka==≈ 6、实验探究:CH3COOH与H2CO3酸性强弱比较 实验操作 实验现象 有 气泡 产生 实验结论 CH3COOH酸性大于碳酸 Ka大小比较 Ka(CH3COOH) 大于 Ka1(H2CO3) 7、镁条与等浓度、等体积盐酸、醋酸的反应 比较项目 宏观辨识 微观探析 反应初期 盐酸的反应速率比醋酸 大 盐酸是强酸, 完全 电离,醋酸是弱酸, 部分 电离,同浓度的盐酸和醋酸,盐酸中的c(H+) 较大 ,因而反应速率 较大 反应过程中 盐酸的反应速率始终比醋酸 大,盐酸的反应速率减小 明显 ,醋酸的反应速率减小 不明显 醋酸中存在电离平衡,随反应的进行,电离平衡 正向移动 ,消耗的氢离子能及时 电离补充 ,所以一段时间速率变化不明显 最终 二者产生的氢气的量基本相等,速率几乎都变为零 镁条稍微过量,两种酸的物质的量 相同 ,随醋酸电离,平衡正 ... ...
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