《医用基础化学》第二章 电解质溶液
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第一节 强电解质溶液理论电解质在水中解离产生荷电的离子,因而其水溶液具有导电性能。
解离过程所消耗的能量从解离产物形成水合离子放出的水合能来补充。
电解质的解离程度可用解离度来表示,解离度(degree of dissociation)α是指电解质达到解离平衡时,已解离的分子数和原有的分子总数之比。
α原有分子总数已解离的分子数=(2-1) 解离度α习惯上用百分率来表示,其大小可通过测定电解质溶液的依数性即△T f 、△T b 或П,或测定电解质溶液的电导率等求得。
解离度大小与电解质的本性、浓度、溶剂性质及温度有关。
在水溶液中能完全解离成离子的电解质称为强电解质(strong electrolyte)。
从结构上,强电解质为离子型(如NaCl 、CuSO 4等)或强极性分子(如HCl 等)化合物。
它们在水溶液中完全解离成离子,不存在解离平衡。
如NaClNa + + Cl - (离子型化合物) HCl H ++ Cl - (强极性分子) 在水溶液中只能部分解离成离子的电解质称为弱电解质(weak electrolyte),解离度α<5%,如HAc 、NH 3·H 2O 等。
它们在水溶液中只有很少部分解离成离子,大部分还是以分子的形式存在溶液中。
解离生成的离子又可重新结合成分子,因此解离过程是可逆的,在溶液中存在动态的解离平衡。
例如醋酸在水溶液中的解离:HAc H ++ Ac -一、离子相互作用理论强电解质在水溶液中完全解离,它们的解离度应为100%。
但实验测得的解离度小于100%,该解离度称为表观解离度(apparent dissociation degree)。
德拜(Debye)和休克尔(H ückel)提出的电解质离子相互作用理论(ion interaction theory)解释了表观解离度小于100%的原因:强电解质在水中是全部解离的;离子间由于静电力相互作用,每一个离子周围都被较多图2-1 离子氛示意图的电荷相反的离子和较少的电荷相同的离子包围着,形成球形对称分布的离子氛(ion atmosphere)。
第二章 电解质溶液与缓冲溶液第一节 电解质溶液电解质(electrolyte )在化学和生产中经常遇到,与人体的关系也很密切。
它常以一定浓度的离子形式广泛存在于人的体液和组织液中,如Na +、K +、Ca 2+、Mg 2+、Cl ﹣、HCO 3-、HPO 42﹣、H 2PO 4﹣、SO 42﹣等,其含量与人体的生理功能密切相关。
因此,研究电解质溶液的有关性质,对医学科学的学习是十分重要的。
一、解离度电解质是指在水中或熔融状态下能够导电的化合物。
可以分为强电解质(strong electrolyte )和弱电解质(weak electrolyte )。
强电解质在水溶液中全部解离或近乎全部解离成离子,以水合离子的状态存在,如NaCl 和HCl 等。
NaCl −−→Na ++Cl ﹣ HCl −−→H ++Cl ﹣ 而弱电解质在水溶液中只有一小部分解离成离子,大部分以分子的形式存在,其解离过程是可逆的,在溶液中存在一个动态平衡,如HAc 与NH 3·H 2O 等。
HAc H + + Ac ﹣NH 3 + H 2O NH 4+ + OH ﹣电解质的解离程度通常用解离度(degree of dissociation)α来表示。
解离度是指电解质达到解离平衡时,已解离的分子数和原有分子总数之比,表示为:100%α=⨯已解离的分子数原有分子总数(2-1) 例如:在25℃时,0.10mol ·L -1HAc 的α=1.34%,表示在溶液中,每10000个HAc 分子中有134个解离成H +和Ac -。
电解质的解离度与溶质和溶剂的极性强弱、溶液的浓度以及温度有关。
对于不同的电解质,其解离度的大小差别很大。
一般将质量摩尔浓度为0.10mol ·㎏-1的电解质溶液中解离度大于30%的称为强电解质,解离度小于5%的称为弱电解质,介于30%和5%之间的称为中强电解质。
强电解质在水溶液中完全解离,理论上,它们的解离度应为100%。
第一节 强电解质溶液理论
电解质在水中解离产生荷电的离子,因而其水溶液具有导电性能。
解离过程所消耗的能量从解离产物形成水合离子放出的水合能来补充。
电解质的解离程度可用解离度来表示,解离度(degree of dissociation)α是指电解质达到解离平衡时,已解离的分子数和原有的分子总数之比。
α原有分子总数已解离的分子数=
(2-1) 解离度α习惯上用百分率来表示,其大小可通过测定电解质溶液的依数性即△T f 、△T b 或П,或测定电解质溶液的电导率等求得。
解离度大小与电解质的本性、浓度、溶剂性质及温度有关。
在水溶液中能完全解离成离子的电解质称为强电解质(strong electrolyte)。
从结构上,强电解质为离子型(如NaCl 、CuSO 4等)或强极性分子(如HCl 等)化合物。
它们在水溶液中完全解离成离子,不存在解离平衡。
如
NaCl
Na + + Cl - (离子型化合物) HCl H +
+ Cl - (强极性分子) 在水溶液中只能部分解离成离子的电解质称为弱电解质(weak electrolyte),解离度α<5%,如HAc 、NH 3·H 2O 等。
它们在水溶液中只有很少部分解离成离子,大部分还是以分子的形式存在溶液中。
解离生成的离子又可重新结合成分子,因此解离过程是可逆的,在溶液中存在动态的解离平衡。
例如醋酸在水溶液中的解离:
HAc H ++ Ac -
一、离子相互作用理论
强电解质在水溶液中完全解离,它们的解离度应为100%。
但实验测得的解离度小于100%,该解离度称为表观解离度(apparent dissociation degree)。
德拜(Debye)和休克尔(H ückel)提出的电解质离子相互作用理论(ion interaction theory)解释了表观解离度小于100%
的原因:强电解质在水中是全部解离的;离子间
由于静电力相互作用,每一个离子周围都被较多
图2-1 离子氛示意图。