第二章电解质水溶液的动态性质
电解质在水溶液中的反应
H+ +OH-=H2O
3、书写步骤: 书写步骤: ①写:写出正确且配平的化学方程式、 写出正确且配平的化学方程式、 ②拆:将可溶性电解质写成离子形式 ③删:删去方程式两边没有参加反应 的离子 ④查:检查方程式两边是否遵守质量守恒定律和 电荷守恒。 电荷守恒。是否可约简
实验探究: 实验探究:
分别向NaCl、Na2CO3溶液中滴加AgNO3溶 分别向NaCl、Na2CO3溶液中滴加AgNO3溶 NaCl 溶液中滴加AgNO3 再加入HNO3 探究Cl HNO3, Cl液,再加入HNO3,探究Cl-的检验问题
反应实质: 生成难电离物质H 反应实质: 生成难电离物质 2O 本质特点: 本质特点: 溶液中离子之间生成难电离物质
=
问题 迁移3 迁移3
向盛有Na 向盛有Na2CO3溶液的试管 中滴加HCl HCl溶液 中滴加HCl溶液
实验现象: 实验现象: 溶液中有气泡产生 HCl = H+ + Cl+ Na2CO3 = CO32- + 2Na+ H2CO3=CO2 ↑ + H2O
生成Cu(OH)2沉淀 生成 溶液中离子之间生成难溶性物质
=
问题 迁移2 迁移2
向盛有酚酞的NaOH溶液的试管 溶液的试管 向盛有酚酞的 中滴加HCl溶液 中滴加 溶液
实验现象:溶液由红色(粉红) 实验现象:溶液由红色(粉红)变为无色 HCl = H+ + Cl+ NaOH = OH- + Na+ H2O
碳酸, 气体和H 反应实质: 生成碳酸 碳酸分解为CO2气体和 2O 反应实质: 生成碳酸,碳酸分解为 本质特点: 本质特点: 溶液中离子之间生成难电离物质和 易挥发物质
电解质溶液与电解过程
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电解的原理:在电解过程中,电 解质溶液中的阴阳离子分别在两 个电极上发生氧化还原反应,从 而产生电流。
电解的应用:电解在工业、环保、 能源等领域有着广泛的应用,如 电解炼铜、电解回收重金属等。
电解的应用
电解在工业上的应用:电解冶 炼、电镀、电解反应器等
电解在能源领域的应用:电解 水制氢、燃料电池等
02
电解过程
电解过程的定义
电解过程是指利 用直流电通过电 解质溶液或熔融 态电解质,在阴 极和阳极上发生 氧化还原反应的 过程。
电解过程是电化 学中一个重要的 分支,广泛应用 于工业生产、环 境保护等领域。
电解过程可以分 为电解池和电解 槽两种类型,其 中电解池通常用 于实验室研究, 而电解槽则广泛 应用于工业生产。
电解在工业上的应用实例
电解铝:通过电 解熔融氧化铝和 冰晶石,生产铝 和氧气
氯碱工业:通过 电解食盐水溶液, 生产烧碱、氢气 和氯气
铜冶炼:通过电 解硫酸铜溶液, 生产铜和氧气
钠硫电池:通过 电解熔融硫和钠, 生产硫化钠和钠 单质
电解在工业上的发展趋势
电解在工业上的应用领域不断扩 大,包括电解炼铜、电解铝、电 解锌等。
电源:提供电能,使电子从负极 流向正极
阴阳极:发生氧化还原反应的电 极,电子的接受者和提供者
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电解液:导电介质,离子在其中 的迁移
导线:连接电源和电解池,传递 电流
电解池的工作原理
电解池由阳极、 阴极和电解质
溶液组成
通电后,电子 由负极流向正 极,阳离子向 负极移动,阴 离子向正极移
电解在环保领域的应用:电解 处理废水、电解脱硫等
高三化学电解质溶液知识点
高三化学电解质溶液知识点电解质溶液是化学中一个非常重要的概念,它涉及到溶解物质的电离和导电性质。
在高三化学中,我们需要深入了解电解质溶液的特性以及其相关知识点。
本文将重点介绍电解质溶液的定义、分类、电离方程式、导电性质和相关实验。
一、电解质溶液的定义电解质溶液是指在溶液中存在着能够电离产生离子的物质。
这些物质能够通过水的溶解形成离子,并且能导电。
电解质溶液根据离子的产生规律可以分为强电解质溶液和弱电解质溶液。
二、电解质溶液的分类1. 强电解质溶液强电解质溶液中的物质完全电离产生离子。
例如,酸、碱和盐类都属于强电解质溶液。
在水溶液中,酸会产生氢离子(H+),碱会产生氢氧根离子(OH-),盐类则会产生相应的阳离子和阴离子。
2. 弱电解质溶液弱电解质溶液中的物质只有一部分电离产生离子,而一部分物质以分子形式存在。
例如,甲酸、乙醇等都属于弱电解质溶液。
在水溶液中,弱电解质溶液的电离度较低。
三、电离方程式电离方程式用于描述电解质在溶液中的电离过程。
以强酸HCl为例,其电离方程式可表示为:HCl → H+ + Cl-这表示HCl中的分子在溶解过程中会产生氢离子和氯离子。
同样地,强碱如NaOH的电离方程式为:NaOH → Na+ + OH-对于弱电解质溶液,我们以乙醇(C2H5OH)为例,其电离方程式可以表示为:C2H5OH ⇌ C2H5O- + H+这表示乙醇在溶解过程中只有一部分分子电离为C2H5O-和H+。
四、导电性质电解质溶液的导电性质是指溶液中的离子能够传导电流的特性。
根据溶液的导电性质,我们可以将电解质溶液分为强导电性溶液和弱导电性溶液。
强导电性溶液指的是电解质溶液中离子的浓度足够高,能够产生大量的离子,从而能很好地导电。
例如,浓盐水溶液和浓硫酸溶液就是具有强导电性的溶液。
弱导电性溶液指的是电解质溶液中离子的浓度较低,不能产生足够的离子来进行导电。
例如,稀盐水溶液和稀醋酸溶液就是具有弱导电性的溶液。
电解质溶液的物理化学性质
电解质溶液的物理化学性质电解质溶液是指含有电离物质的溶液,其通常呈现出许多特殊的物理和化学性质。
这些性质是由所含的电离物质种类和浓度决定的,因此电解质溶液的物理化学性质也是十分复杂和多样的,下面就为大家详细介绍一下。
1. 电导性电解质溶液中所含电离物质能够自发地在电场的作用下发生电解,产生电离,导致电荷的移动和电流的流动。
因此,电解质溶液的电导性是衡量电解质浓度和溶液中特定离子含量的重要指标。
电导率可以通过在溶液中测定电流密度和应用电场之间的比率来计算,通常使用单位是siemens/meter(S/m)。
2. 水合作用水合作用指的是溶剂(通常是水分子)与其他分子或离子之间的作用力,使其结合成复合物。
在电解质溶液中,离子通常是有机离子和无机离子。
离子周围的水分子围绕离子组成氢结合网络,这些网络的大小和强度与所含离子的大小和荷电性成正比。
3. 离化度离化度是指给定浓度的电解质溶液中可电离离子的比例。
这是与溶液中离子密度相关的属性。
当较多的电离物质离解时,离化度会提高。
4. 活度系数活度系数是一个强度常数,表示溶液中溶质的实际浓度与溶质名称质量浓度之间的比值。
它影响了离子的活动性、扩散、计量等。
从热力学的角度来看,活度系数的正常范围在0和1之间。
5. 摩尔电导率指溶液中每个摩尔离子的电导率,是测量离子能够导电的指标。
它与溶液中离子种类和密度成正比。
6. 不可逆溶液当一个溶液的溶质分子中存在一些化学反应时,就可能会发生不可逆的反应。
这种情况下,电解质的水合离子会发生不可逆的脱水、脱氢或结合作用,进而改变其物理或化学性质。
7. 溶液的渗透压溶液的渗透压是指在一定温度下,将溶液和纯溶剂分别置于含有半透膜的两个容器中,较高浓度的溶液就会内部生成向纯溶剂方向的渗透压力。
这个渗透压力是由溶质浓度(包括电解质和非离子物质)来决定的,因为其大小与浓度成正比。
8. 醇解作用当电解质溶液中存在醇时,水合离子会和醇中的氢氧基团发生醇解反应,从而使离子的溶解度下降。
化学电解质的性质
化学电解质的性质化学电解质是指在溶液或熔融状态下能够电离产生离子的物质。
根据电解质分子或离子的性质,电解质可以分为强电解质和弱电解质。
本文将对化学电解质的性质进行探讨。
一、强电解质强电解质是指在溶液中完全电离产生离子的物质,例如氯化钠(NaCl)、硫酸(H2SO4)等。
其主要性质如下:1. 电离度高:强电解质在溶液中能够完全电离,生成的离子数量与溶质的物质量成正比。
这种高度电离的特性使强电解质在电解过程中导电能力强,能够较快地将电流传导至电极。
2. 导电性好:由于强电解质溶液中存在大量离子,因此其溶液能够良好地导电。
当两个电极通过强电解质溶液连接时,阳极吸引阴离子,而阴极则吸引阳离子,从而形成电流的流动。
3. 不反应性强:强电解质通常不容易与水或其他物质发生反应,因为其离子已经相对稳定。
在溶液中,强电解质的离子与水分子溶剂作用力较弱,几乎不存在水解或离子交换的现象。
二、弱电解质弱电解质是指在溶液中只有一小部分电离产生离子的物质,例如乙酸(CH3COOH)、氨水(NH3)等。
其主要性质如下:1. 电离度低:与强电解质相比,弱电解质只有一小部分分子能够电离为离子。
这种低电离度使得弱电解质的溶液中离子浓度较低,不利于电流的传导。
2. 导电性差:由于弱电解质溶液中离子浓度较低,导电性较差。
弱电解质在电解过程中会产生少量的离子,因此在导电能力上远不及强电解质。
3. 反应性强:由于弱电解质的电离度较低,其分子与溶液中其他物质易发生反应。
在溶液中,弱电解质的离子与溶剂或其他分子之间的作用力较弱,容易发生水解、中和或配位反应。
结论:化学电解质的性质主要由其电离度和电导率来决定。
强电解质具有高电离度、良好的导电性和较弱的反应性;而弱电解质则具有低电离度、较差的导电性和较强的反应性。
深入了解电解质的性质可以为我们理解电解质溶液的导电机制、酸碱中和反应等提供重要的基础知识。
化学反应的平衡与电解质溶液
化学反应的平衡与电解质溶液化学反应的平衡是化学反应中物质浓度或分压的动态平衡状态。
了解化学反应平衡对于研究化学反应的方向、速率和产物分布等具有重要意义。
而电解质溶液是指在溶液中存在可导电的离子的溶液。
本文将就化学反应的平衡和电解质溶液进行分析和探讨。
一、化学反应的平衡在化学反应中,当反应物和生成物的物质浓度或分压达到一定的比例时,反应停止,系统处于平衡状态。
平衡状态下,反应物和生成物的物质浓度或分压保持不变,但反应仍在继续进行,呈动态平衡。
1. 平衡常数平衡常数(Kc)是用来描述化学反应平衡状态的一个指标。
对于化学反应aA + bB ⇌ cC + dD,平衡常数定义为:Kc = [C]c[D]d / [A]a[B]b,方括号表示物质浓度。
平衡常数的大小与反应物和生成物的物质浓度之间的关系密切相关,可以用来预测反应的方向。
2. 平衡与配平化学方程式表示了化学反应的物质组成和反应过程。
为了使化学方程式配平,需要调整反应物和生成物的系数。
配平的目的是在化学反应中满足质量守恒和电荷守恒的原则。
3. 平衡移动的影响因素化学反应的平衡可以受到多种因素的影响,包括温度、压力和浓度等。
根据Le Chatelier原理,当外界条件发生变化时,系统会试图抵消这种变化并重新建立平衡。
二、电解质溶液电解质溶液是指溶液中存在可导电的离子的溶液。
其中,离子是由电解质物质在溶液中解离而产生的。
电解质溶液分为强电解质和弱电解质。
1. 强电解质溶液强电解质溶液中的离子解离度高,可以完全离解成离子。
典型的强电解质溶液包括盐类溶液和酸碱溶液。
在强电解质溶液中,离子与溶剂分子之间存在着强烈的电荷作用力,可以导电。
2. 弱电解质溶液弱电解质溶液中的离子解离度低,只有一部分离解成离子。
弱电解质溶液可以通过酸碱反应或水解反应产生少量的离子。
在弱电解质溶液中,离子与溶剂分子之间的电荷作用力较弱,无法导电。
3. 电解质与脱离子水电解质在溶液中溶解时会与水分子发生相互作用,形成化学物质和离子合物。
水和溶液的电解现象
水和溶液的电解现象电解现象是指在通电条件下,电解质溶液中的化学物质发生分解的过程。
水和溶液的电解现象是化学中的一个重要知识点,涉及到电解质、非电解质、电解原理、电极反应等概念。
1.电解质:电解质是指在水溶液中或熔融状态下能导电的化合物。
电解质溶液中的电解质分子或离子在电场作用下,发生分解反应。
2.非电解质:非电解质是指在水溶液中或熔融状态下不能导电的化合物。
非电解质溶液中的非电解质分子不发生分解反应。
3.电解原理:电解原理是指在通电条件下,电解质溶液中的阳离子向阴极移动,阴离子向阳极移动,并在相应的电极上发生氧化还原反应。
4.电极反应:电极反应是指在电解过程中,电解质溶液中的离子在电极上发生的氧化还原反应。
电极反应分为两个步骤:氧化反应和还原反应。
5.电解池:电解池是指进行电解实验的装置,由电解质溶液、电极和电源组成。
电解池分为直流电解池和交流电解池。
6.电解产物:电解产物是指在电解过程中,电解质溶液中的化学物质在电极上发生反应后生成的物质。
电解产物的种类和数量与电解质的种类、电解条件等因素有关。
7.电解质的电离:电解质的电离是指电解质分子在水中离解成离子的过程。
电解质的电离程度受温度、压力、电解质浓度等因素影响。
8.电解质的酸碱性:电解质的酸碱性是指电解质溶液的酸碱性质。
电解质的酸碱性与其电离产生的氢离子(H⁺)和氢氧根离子(OH⁻)的浓度有关。
9.电解质溶液的渗透压:电解质溶液的渗透压是指电解质溶液中溶质分子对水的渗透作用产生的压力。
渗透压的大小与电解质溶液的浓度、温度等因素有关。
10.电解质溶液的导电性:电解质溶液的导电性是指电解质溶液传导电流的能力。
导电性的大小与电解质溶液中离子的浓度、电荷数、离子运动速度等因素有关。
以上是关于水和溶液的电解现象的一些基本知识点,希望对您有所帮助。
习题及方法:1.习题:判断下列物质中,属于电解质的是:方法:电解质是指在水溶液中或熔融状态下能导电的化合物。
二-2-电解质知识点
第二章第二节电解质1、电离( ionization )电离:电解质溶于水或受热熔化时解离成自由离子的过程。
酸、碱、盐的水溶液可以导电,说明他们可以电离出自由移动的离子。
不仅如此,酸、碱、盐等在熔融状态下也能电离而导电,于是我们依据这个性质把能够在水溶液里或熔融状态下能导电的化合物统称为电解质。
2、电离方程式H2SO4 = 2H+ + SO42- HCl = H+ + Cl-HNO3 = H+ + NO3-硫酸在水中电离生成了两个氢离子和一个硫酸根离子。
盐酸,电离出一个氢离子和一个氯离子。
硝酸则电离出一个氢离子和一个硝酸根离子。
电离时生成的阳离子全部都是氢离子的化合物我们就称之为酸。
从电离的角度,我们可以对酸的本质有一个新的认识。
那碱还有盐又应怎么来定义呢?电离时生成的阴离子全部都是氢氧根离子的化合物叫做碱。
电离时生成的金属阳离子(或NH4+)和酸根阴离子的化合物叫做盐。
书写下列物质的电离方程式:KCl、Na2SO4、AgNO3、BaCl2、NaHSO4、NaHCO3KCl == K++ Cl―Na2SO4 == 2 Na++SO42―AgNO3 ==Ag++ NO3―BaCl2 == Ba2++ 2Cl―NaHSO4 == Na++ H++SO42―NaHCO3 == Na++ HCO3―这里大家要特别注意,碳酸是一种弱酸,弱酸的酸式盐如碳酸氢钠在水溶液中主要是电离出钠离子还有碳酸氢根离子;而硫酸是强酸,其酸式盐就在水中则完全电离出钠离子,氢离子还有硫酸根离子。
[小结]注意:1、HCO3-、OH-、SO42-等原子团不能拆开2、HSO4―在水溶液中拆开写,在熔融状态下不拆开写。
3、电解质与非电解质①电解质:在水溶液里或熔化状态下能够导电的化合物,如酸、碱、盐等。
②非电解质:在水溶液里和熔融状态下都不导电的化合物,如蔗糖、酒精等。
小结(1)、能够导电的物质不一定全是电解质。
(2)、电解质必须在水溶液里或熔化状态下才能有自由移动的离子。
电解质溶液课件
电导的定义与测量
总结词
电导是衡量电解质溶液导电能力的物理量,其测量方法包括 电导率仪直接测量和电导池法。
详细描述
电导是电解质溶液导电能力的量度,定义为单位时间内通过 电导池的两个电极之间的电流与电位差的比值。电导率则是 指电解质溶液的电导值与其截面积和长度之比。
电导率与电导的关联
详细描述
在工业上,电导可用于监测和控制电解、电镀等工业过程,保证产品质量和节约能源。在环保领域, 电导可用于水质监测,评估水体的污染程度。在医疗领域,电导可用于研究生物体的生理和病理状态 ,如监测病人电解质平衡和肾功能等。
PART 05
电极过程动力学
REPORTING
电极过程动力学基础
定义
电极过程动力学是研究电极反应 速度以及影响电极反应速度因素
电解质溶液的性质
总结词
电解质溶液的性质主要包括导电性、离子反应和渗透压等。
详细描述
导电性是电解质溶液最基本的性质,其导电能力与电解质的种类、浓度和温度等因素有关。离子反应是电解质溶 液中的离子之间相互作用的过程,涉及到离子之间的结合、交换和分离等。渗透压是指电解质溶液对于半透膜的 压强,与电解质的种类和浓度有关,对于维持细胞内外平衡具有重要意义。
解离平衡常数(Ka或Kb)是描述解离平衡的重要参数,其值越大,解离程度越大。
解离常数
解离常数是平衡常数的一种,表 示电解质在水中解离成离子的平
衡状态。
解离常数的大小取决于电解质的 性质和温度,是判断电解质强弱
的重要依据。
解离常数的应用广泛,可以用于 计算电解质的浓度、比较不同浓
度电解质溶液的解离程度等。
温度对电极反应速率的影响比较复杂。一 般来说,温度越高,电极反应速率越快, 但也有例外情况。
第2讲 强电解质溶液
论值低一些,产生一种电离不完全的假象;又如,在
测量电解质溶液的依数性时,由于离子与它的离子氛
之间的相互作用,使人们觉得发挥作用的离子数少于
电解质完全电离时应有的离子数目。
显然,溶液中离子的浓度越大,离子所带的电荷
越多,离子与它的离子氛之间的相互作用越强。
由此可见,通过实验测得的强电解质的电离度,并不代表强 电解质在溶液中的实际电离度,而仅仅反映了强电解质溶液中离 子间相互牵制作用的强弱程度。 故实验测得的强电解质溶液的电离度称为“表观电离度”
由Ka、Kb值,可比较弱电解质电离能力的强 弱。其数值的大小与弱电解质的本性及温度 有关而与浓度无关。
说明:
1)电离常数与温度有关,与浓度无关。
2)根据电离常数的相对大小判断弱电解质相 对强弱 电离常数越大,表示弱电解质的解离能力越强, 电解常数越小,表示弱电解质的解离能力越弱,
即弱电解质越弱
主要取决于电解质的本性,且不随浓度变化。通常弱 酸的电离常数用Ka表示(酸常数),弱碱的用Kb表示(碱 常数) 。
HAc
+
H2O
H3O+ + Ac-
[H3O+ ][Ac-] Ka = [HAc]
NH3 + H2O NH4+ + OH[NH4+][OH-] Kb = [NH3 ]
K a 越大,酸性越强 ; K b 越大,碱性越强 。
大小。对于同类型的的弱酸或弱碱,可以由它们的Ka
或Kb值大小直接比较其相对强弱。
K ; a 越大,酸性越强 K b 越大,碱性越强 。
在平衡状态下,弱电解质的电离程度也可以用电离度(degree
电解质解读
电解质解读
摘要:
1.电解质的定义与作用
2.电解质在水溶液中的行为
3.常见电解质及其性质
4.电解质的应用领域
正文:
电解质解读
电解质是化学物质的一种,它在水溶液中能够导电。
这是因为电解质在水中能够分解成带电离子,这些离子能够在水中移动,从而形成电流。
电解质广泛存在于自然界和人类的生产生活中,对许多领域都有着重要的影响。
一、电解质的定义与作用
电解质是指在水溶液中能够导电的物质。
它能够将分子内的正负电荷分离,形成带电离子。
电解质的作用主要是通过它的离子化程度来影响溶液的酸碱性和浓度。
二、电解质在水溶液中的行为
在水溶液中,电解质会发生电离反应,生成带电离子。
这些离子会在水中移动,形成电流。
电解质在水溶液中的行为主要受温度、压力和溶剂性质的影响。
三、常见电解质及其性质
常见的电解质包括酸、碱和盐。
酸和碱是电解质的代表,它们在水溶液中
能够完全电离,形成大量的离子。
盐类电解质则是由金属离子和非金属离子组成的,它们在水溶液中的电离程度因盐的种类而异。
四、电解质的应用领域
电解质在许多领域都有广泛的应用。
在化工、冶金、医药等行业,电解质被用于分离、提取和纯化物质。
此外,电解质还在日常生活中有广泛的应用,例如在食品加工、家庭清洁等方面。
总之,电解质是一种具有广泛影响和应用的化学物质。
高二化学电解质知识点
高二化学电解质知识点电解质是指在水溶液中能够导电的物质。
在化学中,电解质的概念和性质是高中化学学习中的重要内容之一。
本文将介绍高二化学中的电解质知识点,包括电解质的定义、分类、电离程度以及与溶解度的关系等内容。
一、电解质的定义电解质是指在溶液中或熔融状态下能够产生离子的化合物或溶液。
电解质可以分为强电解质和弱电解质两种类型。
强电解质是指在溶液中完全离解,产生大量的离子。
典型的强电解质包括盐酸、硫酸、氢氯酸等强酸,以及氢氧化钠、氢氧化钾等强碱。
弱电解质是指在溶液中只有一部分分子能够离解成离子,而其余部分仍然以分子形式存在。
典型的弱电解质包括醋酸、碳酸氢钠等。
二、电解质的分类根据电解质在溶液中的导电能力,可以将电解质分为强电解质和弱电解质。
1. 强电解质:在溶液中完全离解,产生大量的离子,能够有效地导电。
强电解质主要包括强酸、强碱和盐类。
2. 弱电解质:在溶液中只有一部分分子能够离解成离子,其余部分以分子形式存在,导电能力较弱。
弱电解质主要包括弱酸和弱碱。
三、电解质的电离程度电解质的电离程度是指电解质分子在溶液中离解成离子的程度。
电解质的电离程度可以通过电离度来表示,电离度一般用α表示。
电离度α的计算公式为:α = (离解的带电粒子数)/(总电解质的浓度或物质的摩尔浓度) ×100%电解质的电离程度与其溶液中的浓度有关,浓度越低,电离程度越高。
同样浓度下,强电解质的电离程度要高于弱电解质。
四、电解质与溶解度的关系电解质的电离程度与其溶解度之间存在一定的关系。
电解质的溶解度是指在一定温度下,溶液中可溶解电解质的最大量。
溶解度可用溶解度积常数(Ksp)表示。
在电离度高的情况下,溶液中的电解质浓度较大,溶解度积常数Ksp也较大;在电离度低的情况下,溶液中的电解质浓度较小,溶解度积常数Ksp也较小。
此外,还有一些与电解质相关的重要概念和原理,如电离平衡、电解质导电性原理等,在高二化学中也需要重点掌握。
电化学第二章电解质溶液
• 也可将非电解质的无限稀溶液看作是一种理想溶液
17
• 热力学定义: 若溶液中任一组分在全部 浓度范围内(0≦xi≦1)均服从拉乌尔定律, 则其为理想溶液.
18
(2)化学势(chemical potential)
• 定义: 恒温恒压下,向指定组成体系中 加入微量组份(或无限大体系中加入1mol 组分i)所引起的吉布斯自由能的改变。
0.20
0.50
1.00
0.10
0.20
0.50
1.00
0.690
0.592
0.437
0.310
0.795
0.766
0.757
0.810
0.789
0.742
0.683
0.659
0.764
0.712
0.644
0.597
0.759
0.710
0.671
0.679
0.724
0.653
0.543
0.449
0.717
(1)与极稀的非电解质溶液可视作理想(稀)溶液,活 度系数近似等于1不同,对极稀的强电解质溶液,由 于离子间的相互作用,使它比非电解质溶液的情况 复杂得多,此时的活度与理想(稀)溶液的活度仍有一 定的偏差;
(2)强电解质几乎完全电离成离子,整体电解质不复 存在,其浓度与活度的简单关系不再适用;
(3)对于电解质溶液,由于单个离子的活度无法测定,
G A
L
42
电导率: 边长为单位长
度的立方体溶液所 具有的电导。
中自由分子的数量,同时增加离子的体 积; • 溶质对溶剂的影响:带电离子的水化破 坏附近水层的四面体结构,改变邻近水 分子层的介电常数。
溶液的电解性质
溶液的电解性质电解是一种通过电流将化学反应进行到最常见的方法之一。
当电流通过溶液中的电解质时,电解质分子会分解成离子,进而参与化学反应。
这些反应产生的离子在溶液中起着重要的作用。
溶液的电解性质主要涉及电解质的电离和离子在溶液中的行为。
以下将详细讨论这些性质。
1. 电解质的电离溶液中的电解质可以是弱电解质或强电解质。
强电解质在水中完全电离成离子,如氯化钠(NaCl)、硫酸(H2SO4)等。
弱电解质只有一部分分子电离成离子,如醋酸(CH3COOH)、氨水(NH3)等。
2. 离子在溶液中的行为离子在溶液中具有以下行为:- 导电性:只有溶液中含有离子时,电流才能通过。
因此,只有电解质溶液才能导电。
这是电解实验的基础。
- 极化性:当电流通过电解质溶液时,离子沿着电场方向移动。
这种移动会产生溶液接近电极的极化层。
极化层的形成对电荷传输有一定影响。
- 水解性:某些离子在水中会发生水解反应。
例如,氯化银(AgCl)在水中会发生水解产生氢氧化银(AgOH)和氯离子(Cl-)。
水解反应可以改变溶液的酸碱性。
- 沉淀反应性:当两种溶液中的离子混合时,可能会发生沉淀反应。
例如,钡离子(Ba2+)与硫酸根离子(SO42-)在溶液中结合生成不溶于水的钡硫酸盐(BaSO4)。
此外,溶液中的离子还可以参与化学反应,如氧化、还原等。
3. 影响电解性质的因素溶液的电解性质受多种因素影响,包括:- 电解质的浓度:在一定范围内,电解质浓度的增加会增加溶液的导电能力。
这是因为更多的离子参与电导。
- 温度:温度也会影响电解质的电离程度。
通常情况下,随着温度的升高,电解质的离子化程度增加。
- 溶剂性质:不同的溶剂对电解质的溶解度和电离程度有不同的影响。
比如,氨水是一种良好的溶剂,可以更好地溶解一些离子。
- 电极材料:电极材料对电解实验的结果有一定影响。
电极材料的选择要考虑其反应性和导电性能。
总结溶液的电解性质涉及电解质的电离和离子在溶液中的行为。
第二章 电解质水溶液物理化学性质
2.1.1导体
能导电的物质
导体
第一类导体
1
又称电子导体,如
金属、石墨等
第二类导体
2
又称离子导体,如电 解质溶液、熔融电解
质、固体电解质等。 3
2.1 电化学中的基本概念和电解定律
第一类 导体的 特点
1 导电总量全部由电 子承担 2 自由电子作定向移 动而导电 3 导电过程中导体本 身不发生变化
4
温度升高,电阻升高
12
2.1 电化学中的基本概念和电解定律
若通入任意电量Q时,阴极上沉积出金属的物 质的量nB和质量mB分别为:
nB
=
Q z+ F
mB
=
Q z+ F
MB
这就是Faraday电解定律的数学表达式
13
2.1 电化学中的基本概念和电解定律
再根据电学上的计量关系
I = dQ / dt
t
Q = ∫0 Idt
⒈ 在电极界面上发生化学变化物质的量与通入的电荷
量成正比。
⒉ 通电于若干个电解池串联的线路中,当所取的基本
粒子的荷电数相同时,在各个电极上发生反应的物质,
其物质的量相同,析出物质的质量与其摩尔质量成正
比。
9
2.1 电化学中的基本概念和电解定律
2.1.3.1 Faraday电解定律的意义
⒈ 电化学上最早的定量的基本定律,揭示了通入 的电量与析出物质之间的定量关系。 ⒉ 该定律在任何温度、任何压力下均可以使用。 ⒊ 该定律的使用没有什么限制条件。
第二章 电解质水溶液物理化学性质
§2.1 电化学中的基本概念和电解定律 §2.2 离子的电迁移率和迁移数 §2.3 电解质溶液的电导 §2.4 电解质的平均活度和平均活度因子 §2.5* 离子间相互作用理论简介
电解质溶液PPT课件
2、盐效应
在弱电解质溶液中,加入与弱电解质不具有共 同离子的强电解质而使弱电解质的电离度略有增大
的现象称为盐效应。
例如,在1L0.1mol/L HAc溶液中加0.1molNaCl,
会使HAc的解离度由原来的0.013上升至0.017。
原因:加入不具有共同离子的强电解质时,溶
液中离子的浓度显著增大,离子间相互牵制作用增 强,减少了离子结合成分子的机会,从而导致弱电
.
10
❖ 例如:25℃时,0.1mol/LHAc α =1.33% ❖ 表示:一万个醋酸分子中有133个发生了
电离。 2.影响因素:内因:弱电解质的本性;
外因:溶液的温度,溶液浓度 通常说某种电解质溶液的电离度都是指一 定温度和一定浓度时的电离度。
.
11
❖ 3.意义:反映电解质的相对强弱。
根据 25℃,0.1mol·L-1 α 电解质溶液的α判断强弱:
第二章 电解质溶液
第一节 弱电解质溶液的解 离平衡
第二节 酸碱质子理论
第三节 酸碱溶液pH的计算
.
1ห้องสมุดไป่ตู้
本章学习要求
❖ 充分理解弱电解质的解离平衡移动原理 ❖ 掌握质子理论、共轭酸、共轭碱 的概念 ❖ 熟悉弱酸 弱碱 酸常数Ka 碱常数Kb 的概念 ❖ 熟练掌握酸碱 pH 值计算
.
2
第一节 弱电解质溶液的解离平衡
>30% 强电解质 5~30% 中强电解质 <5% 弱电解质
.
12
电离常数K和电离度α影响因素: 相同:都受电解质本身性质和温度的影响; 不同:α受电解质浓度的影响。
提到浓度对电离度α的影响,就不能不知道什
么是同离子效应和盐效应。下面我们就来学习
电解质在溶液中的离解(1)
电解质在溶液中的离解(1)第二章电解质溶液电解质分为强电解质和弱电解质.强电解质在水溶液中全部离解或近乎全部离解.而弱电解质在水溶液中只有一小部分离解。
这两类电解质溶液的性质有较大差别。
电解质在水溶液中离解出来的离子全部都是水化的,但由于参加水化的水分子数目并不固定,所以在书写时仍以简单离子的符号表示,如H+、Na+、OH-离子等。
电解质在化学和生产上经常遇到,与人体亦关系密切,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,其含量关系到人体的生理工能。
因此,研究电解质溶液的有关性质,对医科学生来说很有必要。
第一节电解质在溶液中的离解一、一元弱酸弱碱的离解平衡(一)离解度和离解常数一元弱酸弱碱(如HOAc,NH3等)是弱电解质,在溶液中只能部分离解。
离解程度用离解度表示。
离解度是指溶液中已经离解的电解质的分子数占电解质总分子数(已离解的和未离解的)的百分数。
通常用α表示。
一元弱酸HA存在以下的离解平衡:平衡浓度为c(1-α) cα cα其中c为HA的总浓度,α为离解度。
离解常数KI可表示为(2-1)KI在一定温度下为一常数,不能随浓度变化而变化。
弱酸的离解常数习惯上用Ka表示,弱碱的离解常数用Kb表示。
如果弱电解质离解度α很少,则1-α≈1这时式(2-1)为(2-2)从式(2-2)可以看出,在一定温度下,同一弱电解质的离解度大约与溶液浓度的平方根成反比,即离解度随溶液的稀释而升高。
这条说明溶液浓度与离解度关系的定律,叫做稀释定律。
式(2-2)叫做稀释定律公式。
利用此公式可以进行有关离解试或离解常数的计算。
例1在25℃时,已知(1)0.1mol・L-1HOAc的离解度为1.32%;(2)0.2mol・L-1HOAc的离解度为0.93%,求HOAc的离解常数。
解:(1)(2)从例1可以看出,对不同浓度HOAc溶液,在一定温度下,所计算出来的离解常数基本是一致的。
表2-1是HOAc溶液在25℃时,不同浓度的离解度以及由离解度计算出来的离解常数值。
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图2.1电导率κ的物理意义
5
(3)影响溶液电导率的因素
影响因素分为两类: 量的因素 质的因素
离子运动速率越大,传递电量就越快,则导电能力 越强。因此,凡是影响离子运动速度和离子浓度的 因素,都会对溶液的导电能力产生影响。 影响离子浓度的因素:电解质的浓度和电离度。 影响离子运动速度因素:离子本性;溶液总浓度、 温度;溶剂粘度 。
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2
1、电导
电解质溶液有下列关系 ① V=IR ② 称为电阻率,即两电极相距为1m,电极面积各 为1m2时溶液的电阻。 对电解质溶液来说,更常使用电导G和电导率。 电导定义∶量度导体导电能力大小的物理量,其 值为电阻的倒数。 符号为G,单位为S ( 1S =1/ Ω)。 (2-1)
负离子的极限摩 尔电导率
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两点推论(重点理解): (1)无限稀释时,任何电解质的 应是正、负 m 离子极限摩尔电导率的简单加和值,即 如某电解质 M A 则
m
m,
m,
(2-9A)
(2)一定温度下,任一种离子的极限摩尔电 导率 为一定值 m 结论:由强电解质的 m求得弱电解质的 m值
电解池如上:1m,1m2,1V,
dE 1V .m 1 dl 由欧姆定律: I E 1 G A R R l I ( U U )cF m ( U U )F (2.15) c c c
α——溶液的电离度 F=96485C/mol (法拉第常数)
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例如
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例1,已知强电解质 计算弱电解质的极限摩尔电导率: m
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§2-2 电解质溶液的电迁移
一、离子迁移数和离子淌度 1、离子迁移数
在电场作用下,溶液中的阴离子向阳极移动,而阳 离子向阴极移动的现象称为离子的电迁移。电解质 溶液传导电流是靠离子迁移来实现的 。 某种离子迁移的电量在溶液中各种离子迁移的总电 量中所占的,
m
m ,
m
29
(2-16)
t U /( U U ) /( m , m , m , )
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几点说明:
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§2-3扩散系数与其它参数的关系
m m
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令 U F , U m, m, F
则
m,
m
m,
(与式(2-9)一致)
由式(2-15A)得摩尔电导率与迁移数的关系 :
t U /( U U ) /( m , m , m , )
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用淌度表示迁移数 : 正离子的迁移数为:
t U Ex U U Ex U Ex U U
(2-14)
U 负离子的迁移数为:t U U
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二、Λm与淌度U、迁移数t的关系
(1)摩尔电导率Λm与淌度的关系
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解 从表查得25℃时0.01 mol.dm-3KCl的 =0.140877S· m-1,由式(2-2) (l/A)=/G=· R=0.140877×150.00=21.13 m-1 所以25℃时0.01 mol.dm-3HCl的电导率及摩尔电 导率分别为 = G (l/A)=21.13/51.40=0.4111S· m-1
i zi c i ti i zi ci
i
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(2-11)
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(3)当溶液中只有一种阳离子和一种阴离子, 则迁移数完全取决于迁移速度即
正离子的迁移数为:t
负离子的迁移数为:t
(2-12)
如25℃时0.1摩尔/升NaCl溶液中,t+=0.3854,t=0.6146,又如 25℃下,0.01摩尔/升HCl水溶液中, H3O+的导电份额占84%,余数由Cl-承担。
一、扩散及扩散系数
1、扩散速度 溶液中粒子的受力分析:在扩散过程中,每个离 子或分子受到一个推动力f1和一个粘滞力f2,扩 散过程中推动力是化学位梯度 d ,相应的扩 dx dx 散速度υ为 ,则推动力为
dt
d 1 f1 dx N 0
(2-17)
N0为阿佛加德罗常数,6.02×1023个/mol。
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(2-13)
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(2-13)式中Ex为x方向的电位梯度,U+和U-均为 比例系数,则U+和U-称为离子淌度,也称离子迁 移率,离子淌度的定义:单位电位梯度或单位电 场强度下离子的迁移速度。单位为
m s V
2
1
1
(米2.秒-1.伏特-1)。
各种离子中的H+的淌度最大,在25℃时无限稀溶 液中淌度为36.30×10-8m2.s-1.V-1;其次是OH-, 淌度为20.52×10-8m2.s-1.V-1;一般离子淌度为 10×10-8m2.s-1.V-1以下。
m
c
Vm
(2-4)
Vm——冲淡度。 思考:电导率和摩尔电导率
的本质区别是什么?
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例、在25℃时,一电导池中盛以0.01 mol.dm-3KCl溶液,电 阻为150.00;盛以0.01 mol.dm-3HCl溶液,电阻为51.40 。 试求0.01 mol.dm-3HCl溶液的电导率和摩尔电导率。
主要内容:
离子淌度、迁移数、电导、电导率、摩尔电导率, 扩散系数和离子无规则运动的联系,扩散系数、淌 度和摩尔电导率之间的关系,扩散系数和粘度之间 的关系。
教学要求:
1.了解离子淌度、迁移数和电导率之间的关系。 2.理解扩散系数、淌度和摩尔电导率之间的关系, 扩散系数和粘度之间的关系。 3.掌握离子淌度、离子迁移数、电导、电导率的 定义,菲克第一定律。
结论:溶液中所有离子的迁移数之和应等于1。
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2、离子的淌度
离子的迁移数与离子迁移速度有关,离子的迁 移速度大小又与什么因素有关呢?离子迁移是 在电场作用下发生的,电场强度越大,即电位 梯度越大,迁移速度越大。即离子的迁移速度 与所受的电场力成正比。则
dE U Ex U dx dE U Ex U dx
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二、κ、Λm与电解质溶液浓度的关系
图 2-1电导率随浓度变化的曲线
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图2-2摩尔电导率与浓度的关系
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从图2-1可知,不少强电解质溶液的电导率与溶液 浓度的关系中会出现极大值。这是为什么呢?这 是因为在溶液浓度很低时,随着浓度增加单位体 积中离子数目增多,量的因素是主要的,而离子 间相互吸引作用对离子运动速度的影响并不显著, 故电导率增大。若溶液浓度过大,离子间相互作 用力相当突出,对离子的运动速度影响很大,于 是使质的因素占主导地位,电导率又随浓度的增 大而减小。故出现如图所示的极大值。
m
c
0.4111 41.11 0.01 1000
S· m2· mol-1
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4、极限摩尔电导率 m
由于摩尔电导率规定了物质量都为1摩尔,故浓 度降低时,由于粒子间相互作用减弱而使电导能力提 高。随着浓度降低,摩尔电导率趋向一极值 m ,称 为无限稀释溶液的摩尔电导率简称极限摩尔电导率。
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§2-1 电解质溶液的电导
一、电导、电导率和摩尔电导率
表:离子导体与电子导体的比较
分类
电子导体
材质
金属、石墨
导电粒子
电子
通电后的变化 随温度的变化
除发热外无变 化
体系组成发生 变化
T ↗,电阻 ↗;
导电能力下降 T ↗,电阻↘; 导电能力增强
离子导体
液态电解质 固态电解质
离子
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(2)摩尔电导率Λm与迁移数关系
在无限稀溶液中,
则摩尔电导率与离子淌度的关系为
( U U m )F
(2.15A)
m U U m U U
(2.15)和(2.15A)式联立得
弱电解质的U随浓度变化很小,可近视为
m (1 c )
m
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(2-6)
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对于1:1价电解质,25℃时,
0.2300 m 60.65
对浓度较高的强电解质溶液:
m m (1
对稀释的弱电解质溶液:
3
c)
(2-7)
1 lg m const lg c 2
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离子i的迁移数ti定义为:离子i运载的电流与总电流之比。 迁移数几种表示形式:
(1)以ti、Qi、Ii和Q、I分别表示溶液中第i种离 子的迁移数、传电量、电流和溶液总电量、总电 流,则 Q I ti i i (2-10) Q I (2)某种离子迁移的电量与其迁移速度υ、价数 z及体积摩尔浓度c成正比,则
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3、摩尔电导率(Λm)
摩尔电导率是电导率与摩尔浓度的比值,指相 距1m的两平行板电极间放置含有1mol电解质的 溶液所具有的电导,也叫摩尔电导。用(Λm)表 示。单位为S· m2· mol-1,欧姆-1米2· 摩尔-1(也可 用 S· cm 2· mol-1)。常用的浓度单位是摩尔· 升-1 (mol· L-1),计算时应注意换算。Λm和κ的关 系为