弱电解质的电离
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弱电解质的电离平衡
一、电解质和非电解质
1、概念
(1)电解质:在水溶液里或熔融状态下能导电的化合物
酸:HCl HNO3H2SO4H3PO4H2S HClO
碱:NaOH KOH Ca(OH)2NH3·H2O Mg(OH)2
盐:NaCl CuSO4CaCO3NaHCO3
多数金属氧化物:Na2O MgO Al2O3 Na2O2
非电解质:在水溶液里和熔融状态下都不能导电的化合物
多数有机物:蔗糖、酒精、乙醚、烃、苯等是非电解质。
非金属氧化物:CO2、SO3、SO2 、NO2等是非电解质。
某些非金属氢化物: NH3、PH3 、CH4
①电解质和非电解质均指化合物,单质既不属于电解质也不属于非电解质。
②电解质必须是自身能直接电离出自由移动的离子的化合物。
③对于电解质来说,只须满足一个条件即可,而对非电解质则必须同时满足两个条件。
(2)强电解质:溶于水或熔融状态下几乎完全电离的电解质
如:HCl = H++ Cl-
盐酸溶液中HCl全部电离成H+和Cl-,无HCl分子存在。
弱电解质:溶于水或熔融状态下只有部分电离的电解质
如:CH3COOH ⇌H++ CH3COO-
醋酸溶液中主要是醋酸分子,只有少量H+和CH3COO-
划分强弱电解质的标准:电解质在水溶液里能否完全电离.
强酸:HCl H2SO4 HNO3HBr HI等
强电解质强碱:NaOH KOH Ba(OH)2Ca(OH)2
大多数盐:ZnCl2Na2CO3NH4NO3NaHSO4CaCO3BaSO4
活泼金属氧化物:Na2O K2O MgO Al2O3Na2O2等
强电解质在溶液中以水合离子的形式存在。
弱酸:H2CO3CH3COOH HF HClO等
弱电解质弱碱:NH3.H2O Cu(OH)2Fe(OH)3
水:H2O
个别盐: 如HgCl2PbAc2
弱电解质在溶液中以分子、水合离子的形式存在。
CaCO3BaSO4虽难溶于水,但溶解的那少量完全电离, 故它们是强电解质,所以电解质与溶解度无关,二者切勿混为一谈!
2、电解质与非电解质的判断:
主要看该化合物在溶于水或熔融状态下,自身能否电离出阴、阳离子,能电离的属于电解质,不能电离的属于非电解质。水溶液能够导电只能作为参考因素。
CO2、SO3 、SO2、NH3的水溶液能导电,它们是电解质吗?
——SO2、Cl2、NH3的水溶液虽然能导电,但自身不能电离出阴、阳离子,而是靠生成的酸或碱电离出阴、阳离子,故CO2SO3SO2、NH3是非电解质。
Fe、Cl2的水溶液、熔融的NaOH 、NaOH溶液能导电, 它们是电解质吗?
——熔融的NaOH是电解质,因Fe 、Cl2是单质,NaOH溶液是混合物.故Fe、Cl2、NaOH 溶液既不是电解质也不是非电解质。
Na2O是电解质的原因是它熔融状态下能导电,Na2O(熔融)=2Na+ +O2- 而不是溶于水能导电,因为:Na2O + H2O = 2NaOH
3、电解质溶液的导电性和导电能力
(1)电解质不一定导电(如NaCI晶体、冰醋酸),导电物质不一定是电解质(如石墨),非电
解质不导电,但不导电的物质不一定是非电解质。
(2)强电解质溶液导电性不一定比弱电解质强。饱和强电解质溶液导电性不一定比弱电解质强。
二、电离方程式的书写:
1. 强电解质的电离方程式:(全部电离用“=”)
H2SO4=2H++SO42—
2. 弱电解质的电离方程式:(部分电离用可逆符号“⇌”)
(多元弱酸分步写出,多元弱碱一步写出)
CH3COOH ⇌CH3COO—+H+ -
碳酸的电离:H2CO3⇌H++HCO3-(第1步电离)
HCO3-⇌H++ CO32- (第2步电离)
氢氧化铁的电离:Fe(OH)3⇌Fe3+ + 3OH-
弱酸的电离程度都比较小,以第一级电离为主,一级比一级难电离。
练习:
(1)下列物质中,哪些是强电解质?哪些是弱电解质?哪些是非电解质?
HF Cl2P2O5CO NH3·H2O CH3COOH P2O5CO H2CO3
NO2Cu H2SO4 H3PO4PbAc2 KOH Ba(OH)2MgO
Al2O3 AlCl
(2)HgCl2的稀溶液可用作手术的消毒剂,已知HgCl2的熔点为276℃、熔融状态的HgCl2不能导电,HgCl2的浓溶液有弱的导电能力,则下列关于HgCl2的叙述中正确的是( ) A.HgCl2属于共价化合物
B.HgCl2属于离子化合物
C.HgCl2属于非电解质
D.HgCl2属于强电解质
(3)下列说法正确的是()
A.液态HCl不导电,所以HCl是非电解质。
B.NH3、CO2的水溶液均导电,所以NH3、CO2是电解质。
C.铁、石墨都能导电,所以铁、石墨是电解质。
D.蔗糖在水溶液里和熔化状况下都不能导电,它是非电解质。
(4) NaHSO4在水溶液里电离出的离子是___________。
NaHSO4在熔融状况下电离出的离子是___________。
三、电离平衡
电离平衡: 在一定条件下,当电解质分子离解成离子的速率和离子结合成分子的速率相等,就达到了电离平衡。
1. 电离平衡常数
在一定温度下,当弱电解质在溶液中达到电离平衡时,溶液中各种离子浓度的乘积,跟溶液中未电离的分子浓度之比是一个常数,称为电离平衡常数,简称为电离常数。用K 表示。 例如:CH 3COOH 的电离平衡常数为:
CH 3COOH ⇌CH 3COO - + H +
电离常数K 只与温度有关,温度升高,K 值增大,与电解质的浓度无关。
例如:25℃时, K a (HNO 2) =4.6×10-4, K a (CH 3COOH)=1.8 ×10-5,
K a (HCN)=6.2×10-10.试比较它们酸性的强弱。
酸的强弱: HNO 2 > CH 3COOH > HCN
2.电离度(补充内容)
电离度:当弱电解质在溶液中达到平衡时,溶液中已经电离的电解质分子数占原来总分子数的百分数。
α =n (已电离)—n (总) 100% =c(已电离)—c (总) 100%
例如:25℃,0.1mol/LCH 3COOH 溶液,测得c (H +)=1.32 10-3mol/L , 求α
3.影响电离平衡的因素
(探讨) 在CH 3COOH 溶液中分别加入下列物质,对CH 3COOH 的电离平衡各有什么影响?
—+
化学平衡移动原理(勒夏特列原理)也适用于电离平衡,当条件发生改变时,电离平衡也发生移动。
决定因素—弱电解质的本性;
外界条件的影响主要是—温度,浓度。
(1)温度(越热越电离)
电离过程是吸热过程,温度升高,电离度增大,离子浓度增大 ,平衡向电离方向移动。(平衡常数增大)
(2)浓度(越稀越电离)
)()()(33COOH CH c COO CH c H c K a -+∙=