2.弱电解质的电离平衡
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弱电解质的电离平衡1.弱电解质(1)概念(2)与化合物类型的关系强电解质主要是大部分离子化合物及某些共价化合物,弱电解质主要是某些共价化合物。
2.弱电解质的电离概念(1)电离平衡的建立在一定条件下(如温度、压强等),当弱电解质电离产生离子的速率和离子结合成分子的速率相等时,电离过程达到了平衡。
(2)电离平衡的建立与特征①开始时,v(电离)最大,而v(结合)为0。
②平衡的建立过程中,v(电离)>v(结合)。
③当v(电离)=v(结合)时,电离过程达到平衡状态。
3.外因对电离平衡的影响(1)浓度:在一定温度下,同一弱电解质溶液,浓度越小,越易电离。
(2)温度:温度越高,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。
(4)化学反应:加入能与弱电解质电离出的离子反应的物质时,可使电离平衡向电离方向移动。
如:以0.1 mol·L-1 CH3COOH溶液为例,填写外界条件对CH3COOH CH3COO-+H+ΔH>0的影响。
(1)强电解质稀溶液中不存在溶质分子,弱电解质稀溶液中存在溶质分子(√)(2)氨气溶于水,当NH3·H2O电离出的c(OH-)=c(NH+4)时,表明NH3·H2O电离处于平衡状态(×)(3)室温下,由0.1 mol·L-1一元碱BOH的pH=10,可知溶液中存在BOH===B++OH-(×)(4)电离平衡右移,电解质分子的浓度一定减小,离子浓度一定增大(×)(5)25 ℃时,0.1 mol·L-1 CH3COOH加水稀释,各离子浓度均减小(×)(6)电离平衡向右移动,弱电解质的电离度一定增大(×)解析(2)NH3+H2O NH3·H2O NH+4+OH-,NH3·H2O电离出的c(OH-)与c(NH+4)永远相等,不能表明NH3·H2O电离处于平衡状态。
弱电解质的电离平衡考点一弱电解质的电离平衡1.弱电解质(1)概念(2)与化合物类型的关系强电解质主要是大部分______化合物及某些______化合物,弱电解质主要是某些______化合物。
2.弱电解质的电离平衡(1)电离平衡的建立在一定条件下(如温度、压强等),当弱电解质电离产生离子的速率和离子结合成分子的速率相等时,电离过程达到了平衡。
(2)电离平衡的特征(3)外界条件对电离平衡的影响①内因:弱电解质本身的性质。
②外因:浓度、温度、加入试剂等。
(4)电离过程是可逆过程,可直接用化学平衡移动原理分析电离平衡。
以0.1 mol·L-1CH3COOH溶液为例:CH 3COOH CH3COO-+H+(正向吸热)。
实例CH3COOH H++CH3COO-ΔH>0(稀溶液)改变条件平衡移动方向n(H+) c(H+) 导电能力K a加水稀释加入少量冰醋酸通入HCl(g)加NaOH(s)加入镁粉升高温度加CH3COONa(s)思考1.电离平衡右移,电解质分子的浓度一定减小吗?离子的浓度一定增大吗?2.稀释一弱电解质溶液时,所有粒子浓度一定都会减小吗?3.正误判断,正确的划“√”,错误的划“×”(1)强电解质溶液中不存在溶质分子,弱电解质溶液中存在溶质分子()(2)氨气溶于水,当c(OH-)=c(NH+4)时,表明NH3·H2O电离处于平衡状态()(3)由0.1 mol·L-1一元碱BOH的pH=10,可知溶液中存在BOH===B++OH-()【考点练习】题组一改变条件,平衡移动,判结果变化1.将浓度为0.1 mol·L-1 HF溶液加水不断稀释,下列各量始终保持增大的是()A.c(H+)B.K a(HF)C.c(F-)c(H+)D.c(H+)c(HF)2.25 ℃时,把0.2 mol·L-1的醋酸加水稀释,则图中的纵轴y表示的是()A.溶液中OH-的物质的量浓度B.溶液的导电能力C.溶液中的c(CH3COO-)c(CH3COOH)D.CH3COOH的电离程度题组二平衡移动,结果变化,判采取措施3.稀氨水中存在着下列平衡:NH 3·H2O NH+4+OH-,若要使平衡向逆反应方向移动,同时使c(OH-)增大,应加入的物质或采取的措施是()①NH4Cl固体②硫酸③NaOH固体④水⑤加热⑥加入少量MgSO4固体A.①②③⑤B.③⑥C.③D.③⑤4.已知0.1 mol·L-1的醋酸溶液中存在电离平衡:CH 3COOH CH3COO-+H+,要使溶液中c(H +)/c(CH3COOH)的值增大,可以采取的措施是()①加少量烧碱溶液②升高温度③加少量冰醋酸④加水A.①②B.①③C.②④D.③④考点二电离平衡常数1.(1)填写下表(2)CH3酸性_____(判断的依据:_________.(3)(3)电离平衡常数的意义:弱酸、弱碱的电离平衡常数能够反映酸碱性的相对强弱。
知识点一弱电解质的电离平衡电离平衡是一种动态平衡,当溶液的温度、浓度以及离子浓度改变时,电离平衡都会发生移动,符合勒夏特列原理,其规律是:(1)浓度:浓度越大,电离程度越小。
在稀释溶液时,电离平衡向右移动,而离子浓度一般会减小。
(2)温度:温度越高,电离程度越大。
因电离是吸热过程,升温时平衡向右移动。
(3)同离子效应:如在醋酸溶液中加入醋酸钠晶体,增大了CH3COO-浓度,平衡左移,电离程度减小;加入适当浓度盐酸,平衡也会左移。
(4)加入能反应的物质,实质是改变浓度。
如在醋酸溶液中加入锌或NaOH溶液,平衡右移,电离程度增大知识点二溶液的酸碱性及pH的计算1.溶液的酸碱性——取决于溶液中c(H+)和c(OH-)的相对大小(1)pH相同的酸(或碱),酸(或碱)性越弱,其物质的量浓度越大。
(2)pH相同的强酸和弱酸溶液,加水稀释相同的倍数,则强酸溶液pH变化大;碱也如此。
2.溶液pH的计算。
知识点三盐类的水解及应用1.分析盐溶液的酸碱性,并比较酸、碱性的强弱。
如同等浓度的Na2CO3、NaHCO3溶液均呈碱性,且碱性Na2CO3>NaHCO3。
2.配制某些能水解的盐溶液时要防止水解。
如配制FeCl3溶液,要向FeCl3溶液中加入适量盐酸。
3.泡沫灭火剂的反应原理。
Al3++3HCO-3===Al(OH)3↓+3CO2↑知识点四溶液中粒子浓度大小的比较1.类别。
(1)多元弱酸溶液。
根据多步电离分析,如在H3PO4溶液中:c(H+)>c(H2PO-4)>c(HPO2-4)>c(PO3-4)。
(2)多元弱酸的正盐溶液。
根据弱酸根的分步水解分析,如Na2CO3溶液中:c(Na+)>c(CO2-3)>c(OH -)>c(HCO-c(H2CO3)。
(3)不同溶液中同一离子浓度的比较。
3)>要看溶液中其他离子对其的影响,如相同物质的量浓度的下列溶液中:①NH4Cl、②CH3COONH4、③NH4HSO4,④NH4Al(SO4)2,c(NH+4)由大到小的顺序是③>④>①>②。
弱电解质的电离一、电离平衡常数(1)概念:在一定条件下达到平衡时,弱电解质电离形成的各种离子浓度的乘积与溶液中未电离的物质的浓度之比是一个常数,该常数成为电离平衡常数,简称电离常数。
(2)表达式:弱酸的电离平衡常数用Ka表示,如: HA H+ + A-,则Ka=弱碱的电离平衡常数用Kb表示,如:MOH M++ OH-,则Kb=多元弱酸电离是电离,以第步电离为主;多元弱碱电离一般认为一步电离完成。
(3)意义:电离平衡常数表征了弱电解质的电力能力,根据同温下电离常数的大小可以判断弱电解质电离能力的相对强弱。
K值越大,电离程度,弱酸酸性(弱碱碱性)。
(4)影响因素:电离平衡常数只随的变化而变化,升高温度,K值。
二、弱电解质电离平衡的特点和影响因素(1)电离平衡特点为:动、等、定、变(2)弱电解质稀溶液加水稀释时,电离平衡向电离方向移动,促进电离,平衡混合物中微粒总浓度、离子数、离子浓度与溶质分子浓度的比值均增大,但离子总浓度减小,导电能力减弱。
(3)条件改变时,弱电解质的电离平衡会发生移动,但K值只随温度的改变而改变。
例1:向0.1 mol/L的CH3COOH溶液中加水或加入少量的CH3COONa晶体时,下列有关叙述不正确的是() A.都能使溶液的pH增大 B.都能使溶液中c(H+)·c(CH3COO-)增大C.溶液中的c(H+)·c(OH-)不变D.都能使溶液中c(CH3COO-)/c(CH3COOH)增大例2:用水稀释0.1 mol/L NH3·H2O时,溶液中随着水量的增加而减小的是( )A.c(OH-)/c(NH3·H2O) B.c(NH3·H2O)/ c(OH-)C.c(H+)和c(OH-)的乘积 D.OH-的物质的量三、强酸与弱酸的比较及判断电解质强弱的方法(1)等物质的量浓度或等pH的强酸与弱酸的比较等物质的量浓度盐酸(a)与醋酸溶液(b)等pH的盐酸(a)与醋酸(b)pH或物质的量浓度 pH: 物质的量浓度:溶液的导电能力水的电离程度c(cl-)与c(CH3COO-)等体积溶液中和NaOH的量分别加该酸的钠盐固体后pH变化开始与金属反应的速率M A B 等体积溶液与金属反应长生H 2量(2)判断电解质强弱的方法 a.浓度与pH 的关系。
弱电解质的电离平衡1 电离平衡常数(1)定义在一定条件下达到电离平衡时,弱电解质电离生成的各种离子的浓度(次方)的乘积与溶液中未电离的分子的浓度之比是一个常数,这个常数称为电离平衡常数,简称电离常数。
通常用K a表示弱酸在水中的电离常数,K b表示弱碱在水中的电离常数。
(2)表达式①一元弱酸、一元弱碱的电离常数表达式CH3COOHCH3COO-+H+NH3·H2ONH ++OH-4②多元弱酸的电离常数表达式多元酸的电离是分步进行的,每一步电离均有自己的电离常数。
H3PO4H++H2PO-4H2PO-H++4HPO2-4H++HPO2-4PO3-4教材剖析【教材P98】 “多元弱酸的各级电离常数逐级减小。
对于各级电离常数相差很大的多元弱酸,其水溶液中的H +主要是由第一步电离产生的。
”【教材剖析】 多元弱酸第一步电离出H +后,剩余的酸根离子带负电荷,对H +的吸引力增强,使其电离出H +更困难,故一般K a1>>K a2>>K a3……。
因此计算多元弱酸溶液中的c (H+)或比较弱酸酸性的相对强弱时,通常只考虑第一步电离。
(3)意义电离常数表征了弱电解质的电离能力,根据相同温度下电离常数的大小可以判断弱电解质电离能力的相对强弱。
弱酸的电离常数越大,弱酸电离出H +的能力就越强,酸性也就越强;反之,酸性越弱。
如:名师提醒(1)电离常数服从化学平衡常数的一般规律,只受温度的影响。
(2)电离常数相对较大、电离能力较强的弱电解质,其溶液的导电能力不一定强。
这是因为溶液的导电能力与溶液中的离子浓度和离子所带电荷数有关。
(3)相同温度下,等浓度的多种一元弱酸溶液,弱酸的电离常数越大,溶液中c (H +)越大,溶液的导电能力也就越强。
2 电离度(1)定义弱电解质在水中的电离达到平衡状态时,已电离的溶质的分子数占原有溶质分子总数(包括已电离的和未电离的)的百分率称为电离度,通常用α表示。
《弱电解质的电离平衡》讲义一、什么是弱电解质在我们的化学世界里,电解质是一类在水溶液或熔融状态下能够导电的化合物。
但电解质也有“强弱之分”,弱电解质就是其中较为特殊的一类。
像醋酸、一水合氨、氢氟酸等就是常见的弱电解质。
它们在水溶液中只能部分电离,也就是说,它们不能像强电解质(如氯化钠、硫酸等)那样完全解离成离子。
以醋酸(CH₃COOH)为例,它在水溶液中主要以分子形式存在,只有一小部分会电离出氢离子(H⁺)和醋酸根离子(CH₃COO⁻)。
二、弱电解质的电离平衡当弱电解质溶于水时,电离过程和结合过程会同时发生。
电离过程是弱电解质分子解离成离子的过程,而结合过程则是已经电离出的离子重新结合成分子的过程。
在一定条件下,当这两个过程的速率相等时,就达到了电离平衡状态。
我们可以用一个简单的式子来表示醋酸的电离平衡:CH₃COOH ⇌H⁺+ CH₃COO⁻在这个平衡中,各粒子的浓度保持相对稳定,但并不是一成不变的。
当外界条件发生改变时,电离平衡会被打破,然后在新的条件下重新建立平衡。
三、影响弱电解质电离平衡的因素1、浓度如果增大弱电解质的浓度,电离平衡会朝着电离的方向移动,以减弱浓度增大的影响。
反之,如果减小弱电解质的浓度,电离平衡则会朝着结合的方向移动。
例如,对于醋酸溶液,增加醋酸的浓度,会促使更多的醋酸分子电离,从而使氢离子和醋酸根离子的浓度增大。
2、温度一般来说,升高温度会促进弱电解质的电离,因为电离过程通常是吸热的。
温度升高,提供了更多的能量,使得更多的分子能够克服电离所需的能量障碍,从而促进电离平衡向电离的方向移动。
比如,加热氨水,氨水中的一水合氨(NH₃·H₂O)会更多地电离出铵根离子(NH₄⁺)和氢氧根离子(OH⁻)。
3、同离子效应在弱电解质溶液中,如果加入含有与弱电解质相同离子的强电解质,会抑制弱电解质的电离。
以醋酸溶液为例,如果加入盐酸(HCl),由于盐酸会完全电离出大量的 H⁺,使得溶液中 H⁺浓度增大,从而抑制醋酸的电离。