第五章电解质溶液
无机化学第五章 电解质溶液(学生内容)
第五章电解质溶液一、关键词二、学习感悟1．本章在化学平衡理论的基础上，主要介绍电解质溶液的解离平衡,除酸碱理论之外主要是计算方面的内容。
在熟悉公式推导过程的同时，重点掌握有关计算公式。
2．解离平衡计算部分,要注意每个公式的使用条件。
避免引起较大误差。
3．本章的重点是弱电解质溶液和缓冲溶液的pH计算及难溶电解质溶度积规则的应用。
三、难点辅导1. 为什么任何物质的水溶液中都含有H3O+和OH−，而且在常温时，[H3O+]∙[OH−]=K w=1.0×10−14？无论是酸性还是碱性的物质，一旦与水形成溶液后，由于水发生的质子自递平衡中，会产生H3O+和OH−，所以任何物质的水溶液都含有H3O+和OH−。
在水溶液中，按照酸碱质子理论，酸会给出质子，碱会接受质子，这样必定会引起水的解离平衡发生移动，但水的解离平衡常数不会因平衡的移动发生改变，其解离平衡常数只与温度有关，在常温时，[H3O+]∙[OH−]=K w=1.0×10−14。
对酸性溶液来说，H3O+主要来自酸性物质（水的极少量解离可忽略），OH−则来自水的少量解离；对碱性溶液来说，OH−主要来自碱性物质（水的极少量解离可忽略），H3O+则来自水的少量解离。
2. 酸碱的强弱由哪些因素决定？酸碱的强弱首先取决于酸碱本身给出和接受质子的能力，其次取决于溶剂接受和给出质子的能力。
同一种物质在不同溶剂中的酸碱性不同，如HCl 在水中是强酸，在冰醋酸中是弱酸，这是因为水接受质子的能力比冰醋酸强；NH3在水中是弱碱，在冰醋酸中是强碱，冰醋酸给予质子的能力比水强的缘故。
所以在比较不同酸碱的强弱时，应在同一溶剂中进行，一般以水为溶剂比较其酸碱性的强弱，即比较在水溶液中的离解平衡常数K a或K b。
3. 缓冲溶液通常由一对共轭酸碱组成，那么HCl-NaCl这对共轭酸碱可组成缓冲溶液吗？为什么？缓冲溶液是由共轭酸碱对组成，其中共轭酸是抗碱成分，共轭碱是抗酸成分。
电解质溶液习题答案
第五章 电解质溶液1. 写出下列分子或离子的共轭碱：H 2O 、H 3O +、H 2CO 3、HCO - 3、NH + 4、NH + 3CH 2COO -、H 2S 、HS -。
写出下列分子或离子的共轭酸：H 2O 、NH 3、HPO 2- 4、NH - 2、[Al(H 2O)5OH]2+、CO 2- 3、NH + 3CH 2COO -。
答：(1)酸H 2O H 3O + H 2CO 3 HCO 3- NH 4+ NH 3+CH 2COO - H 2S HS -共轭碱 OH - H 2O HCO 3- CO 32- NH 3 NH 2CH 2COO - HS - S 2- (2)碱H 2ONH 3HPO 42- NH 2- [Al(H 2O) 5OH] 2+ CO 32-NH 3+CHCOO - 共轭酸 H 3O + NH 4+ H 2PO 4- NH 3 [Al(H 2O) 6] 3+ HCO 3-NH 3+CH 2COOH2. 在溶液导电性试验中，若分别用HAc 和NH 3·H 2O 作电解质溶液，灯泡亮度很差，而两溶液混合则灯泡亮度增强，其原因是什么？答：HAc 和NH 3·H 2O 为弱电解质溶液，解离程度很小；混合后反应形成NH 4Ac 为强电解质，完全解离，导电性增强。
3. 说明：(1) H 3PO 4溶液中存在着哪几种离子?请按各种离子浓度的大小排出顺序。
其中H 3O +浓度是否为 PO 3- 4浓度的3倍？(2) NaHCO 3和NaH 2PO 4均为两性物质，为什么前者的水溶液呈弱碱性而后者的水溶液呈弱酸性？答：(1) 若c (H 3PO 4)=O.10mol·L -1，则溶液中各离子浓度由大到小为：离子 H + H 2PO 4- HPO 42- OH - PO 43- 浓度/mol·L -1 2.4×10-2 2.4×10-2 6.2×10-8 4.2×10-13 5.7×10-19 其中H +浓度并不是PO 43-浓度的3倍。
第五章 电解质溶液 (教师内容)
第五章电解质溶液 (教师内容)第五章 电解质溶液一、学习目的本章将主要介绍酸碱质子理论、一元弱酸(碱)和多元弱酸(碱)的解离平衡及有关计算、缓冲溶液的酸碱性及配制、难溶电解质沉淀溶解平衡等内容。
为第八章配位化合物的学习奠定理论基础，同时也为分析化学的酸碱滴定及药物化学、药物分析等课程打基础。
知识要求1．掌握共轭酸碱对解离平衡常数之间的关系；掌握一元弱酸(碱)、多元弱酸（碱）和两性物质溶液的pH 计算；掌握缓冲溶液的组成、配制及其相关计算；掌握溶度积规则和难溶电解质溶液中各离子浓度的计算。
2．熟悉酸碱质子论的基本理论；熟悉缓冲作用原理；熟悉难溶电解质沉淀溶解平衡的特点。
3．了解活度、活度系数、离子强度的概念；了解缓冲溶液在医药上的应用。
能力要求1．能够熟练应用电解质的解离平衡理论，对一元弱酸（碱）、多元弱酸（碱）、缓冲溶液以及两性物质溶液的pH 进行熟练的计算。
2．能够熟练运用溶度积规则，判断沉淀溶解平衡的方向。
3．学会缓冲溶液的配制和精密试纸的应用。
二、重点串解本章主要介绍了酸碱理论；溶液的酸碱平衡以及各类酸碱溶液pH 的计算；缓冲溶液的概念、缓冲原理、pH 计算以及缓冲液的配制；难溶电解质的沉淀溶解平衡、溶度积常数、溶度积规则及其应用等内容，为学习药物化学、药物分析等后续课程奠定基础。
（一）酸碱理论 1. 酸碱理论2. 溶液的酸碱平衡酸碱电离理论：电离时所产生的阳离子全部是 H +的化合物是酸；电离时所产生的阴离子全部是OH −的化合物是碱。
酸碱质子理论：凡能给出质子的物质是酸；凡能接受质子的物质是碱。
分类（二）缓冲溶液缓冲溶液：能够抵抗外加少量强酸、强碱或稀释，而保持溶液pH 基本不变的作用称为缓冲作用，具有缓冲作用的溶液称为缓冲溶液。
酸碱溶液pH的计算两性物质：c /K a ´≥20，c ∙K a ≥20 K w 时, 3a a[H O ]K 'K +=⋅一元弱碱：c b ∙K b ≥20K w ，c b /K b ≥500时， b b [OH ]c K -=⋅多元弱酸：c a ∙K a1≥20K w 且c a /K a1≥500时， 3a a1[H O ]c K +=⋅多元弱碱：c b ∙K b1≥20K w 且c b /K b1≥500时， b b1[OH ]c K -=⋅一元弱酸：c a ∙K a ≥20K w ，c a /K a ≥500时， 3a a [H O ]c K +=⋅水的质子自递平衡平衡常数 K w = [H 3O +] [OH –]常温时，K w= 1.0×10−14活度和活度系数 离子强度：反映离子间相互作用力的强弱强电解质溶液 (0<1)a c =⋅≤γγ弱酸(弱碱)的解离平衡平衡常数 K a （K b ） K a （K b ）表示弱酸（弱碱）解离程度越大，其弱酸（弱碱）的强度就越强。
05章_电解质溶液
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2020/7/26
电导测定的应用-电导滴定
用NaOH标准溶液滴定HCl 用NaOH标准溶液滴定HAc
终点前:Λm∞(H+)>Λm∞(Na+),κ↓ 终点后:离子数目增加, κ↑
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Λm∞(NaAc)>Λm∞(HAc), κ↑ 离子数目增加, κ↑
Λm:电解质的摩尔电导率(部分电离，若解离度小，
离子间作用可忽略)
m m
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2020/7/26
例题
298K时0.1mol/dm-3 HAc溶液的摩尔电导率为5.2×10-4 S·m2·mol-1，则其电离度α=?，已知H+及Ac-的Λm∞分别为 349.8×10-4 和40.9×10-4 S·m2·mol-1。
Cl-离子迁移速率:v-，所迁移的电量为 Q-
t+＝Q+/Q= v+ /(v++v-); t-＝v-/(v++v-); t++ t- ＝1
迁移数与离子本性(离子半径、电荷)、共存离子本性、 溶剂性质、温度、浓度等因素有关。但与外加电压无 关。
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2020/7/26
离子的电迁移率(离子淌度)
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2020/7/26
摩尔电导率(Λm)与浓度(c)的关系
由于溶液中导电 物质的量固定为1mol， 所以当浓度降低时， 离子之间相互作用减 弱，离子迁移速率加 快，摩尔电导率升高。
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2020/7/26
强电解质的Λm与c的关系
电解质溶液PPT教学课件
> 、=)
解析：因为稀释10倍，pH小于6，所以如pH=6，要大 于10倍
例：有相同pH的三种酸HX、HY、HZ的溶液，
稀释相同倍数后，pH的变化值依次增大，则
HX、HY、HZ的酸性由强到弱的顺序是( )
A、HX、 HY、 HZ
(3)溶液中的盐中弱离子水解，破坏了水的电离平衡， 从而使溶液呈酸碱性。
c(H+)>c(OH-) 酸性
c(H+)=c(OH-) 中性 c(H+)<c(OH-) 碱性
pH试纸的正确使用方法 (08海南)用pH试纸测定溶液pH的正确操作是 A．将一小块试纸放在表面皿上，用玻璃棒蘸取少量待测
液点在试纸上，再与标准比色卡对照 B．将一小块试纸用蒸馏水润湿后放在表面皿上，用玻璃
例：在溶液中的电离方程式书写正确的是
A、 H2CO3
2H + CO32 （E）
B、 NaHCO3
Na + H +CO32
C、 CH3COOH
CH3COO +H
D、 BaCO3（固）
Ba 2 +CO3 2
E、HCO3 +H2O
CO3 2 + H3O
F、HCO3 + H2O
H2CO3 +OH 返回
（三）电离平衡
4、强酸与强酸混合 pH=2的盐酸和pH=5的硫酸溶液等体积混合后，
所得溶液的pH＝ 2.3 。
两种pH值不同的强酸等体积混合时
△pH≥2时， pH混=pH小+0.3
5、强碱与强碱混合 pH=13 的Ba(OH)2 溶液与pH=10的NaOH溶液 体积比按1∶1混合后的pH值__1_2_.7__。
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。
第五章电解质溶液
第五章电解质溶液5.1本章学习要求1．了解电解质溶液的导电机理，掌握Faraday 电解定律。
2．掌握电导、电导率、摩尔电导率的基本概念、计算公式及测定方法。
3．掌握离子独立移动定律及其应用。
4．了解离子迁移数的概念及其测定原理。
5．掌握强电解质的离子平均活度系数的意义及计算。
5.2内容概要5.2.1离子的电迁移1. 电解质溶液导电机理在外电源电场的作用下，电解质溶液 (electrolyte solution) 中的正负离子分别向两个电极移动，迁移到电极附近的离子分别在两个电极上进行氧化或还原作用。
因此，正负离子分别向两个电极迁移以及电极反应这两个过程缺一不可。
2.Faraday 定律 ( Faraday′s law )数学表达式为：q = n∣Z∣F式中n 为电极上发生反应的物质的量 (mol) ，q 为通过的电量 (C) ，∣ Z∣为离子的电荷数的绝对值，F 为Faraday 常数，通常取值为F ·mol。
1 = 96485C电极上所通过的电量一般从电解过程中电极上析出或溶解的物质的量来精确推算，所用装置称为电量计或库仑计。
常用的有铜电量计、银电量计和气体电量计等。
3. 离子的电迁移 (ionic electromigration )（1）离子淌度（又称离子迁移率，ionic mobility ）当电场稳定时，离子的迁移速率( υ与电势梯度 E l)呈正比，即υ=U E l ) (d /d · d /d式中 U 称为离子淌度，其物理意义是电势梯度为单位数值时的离子迁移速率，单位是 m · V · s 。
（2）离子迁移数 (transference number of ion)因为正、负离子移动的速率不同，所带电荷不等，所以每种离子迁移的电量不同，正、负离子共同承担导电的任务。
电解质溶液中各种离子迁移电量的百分数称为离子迁移数，用 t 表示，即t其中 q 为某种离子传输的电量，q 为通过溶液的总电量。
电解质溶液课件
欢迎来到本节课程，今天我们将会深入学习有关电解质溶液的基础知识，从 而更好地理解这一科学领域。
什么是电解质溶液
1
定义
电解质溶液是指在水中能够导电的溶液，其中电解质通过在水中能够完全离解分为强电解质、弱电解质和不完全电离电解质。
3
性质
电解质溶液具有比非电解质溶液更加复杂的物理化学性质，如比热、密度和折射率等。
电解质在应用于医疗保健、 能源和化工领域时，表现出 不同的化学和物理性质。
电解质溶液的实验 方法
通过电导率测量、浓度计算 和化学反应等实验方法，可 以更好地观察和学习电解质 溶液的性质。
通过多种不同的布局方式， 可以使演示课程内容更具吸 引力和趣味性。
许多日常消费品，如清洁剂、口腔漱口液 和浴室用品等，也都含有电解质溶液成分。
总结和要点
电解质溶液的基础 知识
电解质溶液是指能导电的溶 液，其中的电解质以离子的 形式存在。
电解质溶液具有一些独特的 物理化学性质，如电导率、 密度和比热等。
电解质溶液的多重 分类
电解质可以按照离子浓度、 电荷、半径和完全离解部分 等因素进行分类。
电解质溶液的浓度计算
摩尔浓度
摩尔浓度是指溶液中溶质摩尔数与溶液体积 的比值，通常用mol/L来表示。
体积浓度
体积浓度是指溶液中溶质体积与溶液总体积 的比值，通常用mL/L或mL/mL来表示。
质量浓度
质量浓度是指溶液中溶质质量与溶液体积的 比值，通常用g/L或mg/mL来表示。
百分浓度
百分浓度是指溶液中溶质质量与溶液总质量 的比值，通常用%来表示。
电解质溶液的应用
1 医疗保健
2 能源领域
许多医用溶液都是电解质溶液，如盐水和 葡萄糖溶液等，可以帮助人体保持水分和 电解质的平衡。
电解质溶液课件
离子反应及其发生的条件；离子共存
1．离子反应的判断 水溶液 中所发生的反应即是离 一般来说，电解质在____________ 子反应，可用离子方程式表示。 2．离子反应的类型 可分为复分解(即离子互换)型和氧化还原型。 3．离子反应发生的条件(复分解型) 沉淀 (1)生成____________________ 。 挥发性物质 (2)生成____________________( 气体)。 (3)生成____________________ 。 弱电解质 总之，离子反应的发生总是向着降低某离子浓度、减少某 离子数目的方向进行。
第 5 讲 电解质溶液
1．了解电解质的概念。了解强电解质和弱电解质的概念。 2．了解电解质在水溶液中的电离，以及电解质溶液的导电 性。
3．了解离子反应的概念、离子反应发生的条件。了解常见
离子的检验方法。
电解质；强电解质和弱电解质 1．电解质和非电解质 项目 相同点 电解质 非电解质
不同点 本质 区别
实例
化合物 均为________ 水溶液中或熔融状态下 水溶 液中 和 熔 融状 态 下 能 导电 不能 导电 ______ 都______ 在水溶液里或熔融状态 在水 溶液 里 和 熔融 状 态 能 发生电离 不能 发生电离 下______ 下都______ 酸、碱、盐及某些金属 非金属氧化物、大多数有 氧化物 机物
－ A．Cu2＋、NO－ 、 OH 3
)。
－ B．Al3＋、H＋、SO2 4
C．OH 、Fe2 、NO3
－ ＋
－
D．Na 、H 、CO2 3
＋ ＋
－
解析：A 项，Cu2＋与OH－不能大量共存；C项，Fe2＋与OH－
－ 不能大量共存；D 项，H＋与 CO2 3 不能大量共存。
第五章电化学
电解池
电极①： 与外电源负极相接，是负极。 发生还原反应，是阴极。 Cu2++2e-→Cu(S)
①
②
电极②： 与外电源正极相接，是正极。 发生氧化反应，是阳极。 Cu(S)→ Cu2++2e-
物 理 化 学 简 明 教 程
(3). 几组基本概念 正极： 电势高的极称为正极，电流从正极流向 负极。在原电池中正极是阴极；在电解 池中正极是阳极。 负极： 电势低的极称为负极，电子从负极流向 正极。在原电池中负极是阳极；在电解 池中负极是阴极。
3.电解后含某离子的物质的量n(终了）。
4.写出电极上发生的反应，判断某离子浓度是增加了、减少了 还是没有发生变化。 5.判断离子迁移的方向。
物 理 化 学 简 明 教 程
【5-1】在Hittorf 迁移管中，用Ag电极电解AgNO3水溶液，电解前，溶 液中每 1kg 水中含 43.50 mmol AgNO3。实验后，串联在电路中的银库 仑计上有0.723mmol Ag析出。据分析知，通电后阳极区含 23.14g 水和 1.390 mmol AgNO3。试求Ag+和NO3-的离子迁移数。
上有4 mol 阴离子氧化，阴极上有4 mol阳离子还原。
两电极间正、负离子要共同承担4 mol电子电量的运输
任务。
现在离子都是一价的，则离子运输电荷的数量只取决于 离子迁移的速度。
物 理 化 学 简 明 教 程
设正、负离子迁移的速率相等， u+ = u- ，则导电任务各分 担2mol，在假想的AA、BB平面上各有2mol正、负离子逆向通 过。
物 理 化 学 简 明 教 程
Hittorf 法中必须采集的数据：
1. 通入的电量，由库仑计中称重阴极质量的增加而得，例如， 银库仑计中阴极上有0.0405 g Ag析出，
第五章 物理化学 电解质溶液
所有强电解质的Λm − c都近似成直线关系。 化学家Kohlrausch在实验基础上提出经验公式：
Λm
=
Λ
∞ m
(1
−
β
c)
该经验式只适用于强电解质的稀薄溶液。
其中，β 在一定温度下对于指定的电解质是一个常数。
Λ∞m是直线的截距，代表当c → 0时溶液的摩尔电导率，称为极限摩尔电导率。
2.
对于弱电解质，Λ
Λm
=
k c
c : mol ⋅ m-3
单位： Λm: S⋅ m2 ⋅ mol-1
注：任何电解质的
Λ
均是对1mol电解质而言。
m
例如：
1 1molNaCl, 1mol 2 H2SO4, 1molHAc
摩尔电导率的优点：
当这些电解质完全电离后所产生的正、负电荷均为1mol，这就为比较 不同电解质的导电能力提供了共同的基础。
2返回
离子的迁移数
在电解质溶液导电时，溶液所导的总电量是由溶液中的所有离子共同分担的， 其中某种离子所导的电量与总电量之比叫做该离子的迁移数，用符号t表示。
t+
=
Q+ Q
;
t-
=
;
由于 Q=Q+ +Q-
所以 t+ +t- =1
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2返回
在同一电解质溶液中，不同离子的迁移数代表它们对溶液导电所做 贡献的相对大小，由于两种离子的电迁移率不同，所以整个导电任 务并不是由它们平均分担的，它们的数值取决于离子电迁移率的 相对大小，即
3. Λm= κ 1÷c1=1.64×10-2÷（0.01×103）
=1.64×10-3（ S·m2·mol-1 ）
《物理化学》第五章(电化学)知识点汇总
弱电解质： 电导率随浓度的变化不显著。
c/mol· dm-3
2. 摩尔电导率与浓度的关系 强电解质： 遵从科尔劳许经验关系：
m m (1 c )
m2· mol-1 Λ m/S·
HCl
NaOH AgNO3
Λ m －为极限摩尔电导率 弱电解质：
HAc
c /( mol dm )
3
$ RT aH 2 H / H ln 2 2 2 F aH
Cu
H
2
/ Cu
$ Cu 2 / Cu
aCu RT ln 2F aCu2
/ H2
$ H / H2
RT aH 2 ln 2 2 F aH
氧化态 ze 还原态
m Vm
m
1 Vm c
1mol 电解质
c
电导率
三、电导率、摩尔电导率与浓度的关系
1. 电导率与浓度的关系 强电解质： 浓度增加，电导率增加； 浓度增加到一定值后，低。 m-1 κ/S·
H2SO4
KOH NaOH NaCl HAc
2. 离子迁移数
定义：当电流通过电解质溶液时，某种离子迁移 的电量与通过溶液的总电量的比称为该离子的迁 移数。
Q r Q t ＝ Q r r－ Q Q－
Q t Q
Q－ Q Q－ －
r r r－
2. 摩尔电导率
是把含有1mol电解质的溶液置于相距1m的两个平行 电极之间，溶液所具有的电导。
( HCl ) ( NaAc ) m m m ( NaCl )
§5.4 溶液中电解质的活度和活度系数
电解质溶液教学课件
一、水的离子积
精确的实验证明,水是一种极弱的电解质,能微弱地电离。 H2O H2O H3O OH
简写为 H2O H OH
问题 下列溶液分别属于酸性、中性还有碱性溶液？ [H+]= 1×10–5 mol/L 酸性溶液
[H+]= 1×10–7 mol/L 中性溶液
[H+]= 8×10–11 mol/L 碱性溶液
二、溶液的pH
1.溶液的pH 但是由于稀溶液中[H+]很小，使用[H+] 表示溶液
的酸碱性时很不方便，为此引入pH的概念。
KW [H ][OH ]= 1×10–14
[H ] [OH ]
因此中性溶液中：
[H ] [OH ] = 1×10–7 mol/L
二、溶液的pH
1.溶液的pH
综上所述，所谓中性溶液，是指[H+]和 [OH–]相等的溶液， 酸性溶液是指[H+] 大于 [OH–]的溶液，碱性溶液是指[OH–]大 于 [H+]的溶液。常温下：
一、水的离子积
在25 ℃时，每升水中有1×10–7 mol的水分子电离。 也就是说，在纯水中：
[H+] = [OH–] = 1×10–7 mol/L 所以 KW [H ][OH ]= 1×10–7×1×10–7 = 1 ×10–14
水的离子积只随温度的升高而增加。在温度变化 不大时，可近似看成常数。常温下该数值一般可以认 为是1×10–14。
中性溶液：[H ] 107 mol/L [OH ]
人教版高中化学选修4第五章 电解质溶液整章精品教案
人教版高中化学选修4第五章电解质溶液整章精品教案第一节弱电解质的电离平衡[基础知识精析]复习目标1．电解质与非电解质的概念、判断。
2．电解质溶液的导电性。
3．强电解质与弱电解质的概念、判断。
4．弱电解质的电离平衡及平衡移动。
5．电离方程式的书写。
6．能正确书写电离方程式。
一．电解质、非电解质和强、弱电解质电解质和非电解质的概念在水溶液里和熔融状态下能导电的化合物．．．叫电解质；在以上两种情况下都不能导电的化合物．．．叫非电解质：强电解质和弱电解质：在水溶液中完全电离的电解质叫做强电解质，部分电离的电解质叫弱电解质。
强电解质和弱电解质研究的条件是稀的水溶液，本质区别是电解质在水分子的作用下电离出离子能力的大小（可通过电解质溶液的导电实验验证）。
注意：不能简单地根据溶液导电能力的强弱来判断电解质的相对强弱，因为溶液的导电能力强弱还与温度、浓度等因素有关。
（1）强电解质（强酸、强碱、大多数盐，包括一些难溶性盐）完全电离（2）弱电解质的电离（弱酸、弱碱、少数盐）不能完全电离二、电解质、非电解质与导电情况的关系页：11、电解质不是在任何情况下都导电，如食盐晶体、氯化氢气体等不导电。
在水中不导电不一定不是电解质，在水中导电也不一定就是电解质，非电解质溶于水形成的溶液不一定不导电。
2、不能简单地根据溶液导电能力的强弱来判断电解质的相对强弱，因为溶液的导电能力强弱与溶液中自由移动的离子浓度和价态、温度等因素有关。
一、弱电解质的电离平衡：（一）、*电离度1．概念：表示弱电解质在水溶液中电离程度的相对大小。
当弱电解质在水溶液里达到电离平衡时，溶液中已经电离的电解质分子数占原来总分子数（包括已电离的和未电离的）的百分数。
2．计算公式：α=%100子总数溶液中原有电解质的分数已经电离的电解质分子 只适用于处于电离平衡状态的弱电解质。
意义：（1）原有分子总数=已电离分子数+未电离的分子数例如：在醋酸溶液中， α = %100)()()(HAc n H n H n +++若α=1.32%,表示每10000个醋酸分子中有132个发生电离。
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（5-4）
R—溶液电阻，单位:Ω(欧姆)；电导G的单位： siemens(西门子)，符号为S ，1S =1Ω-1
R
l ,G A
1
A l
A—电极面积，l—两电极间的距离；
溶液电导G与电极截面积成正比，与两电极间距 离成反比。
1.电导、电导率和摩尔电导率
电导率
相距1m的两个面积均为1m2 电极间溶液电导
物理化学多媒体教学课件
第五章 电解质溶液 Chapter 5
Solution of Electrolyte
第五章 电解质溶液
5.1 离子的电迁移 5.2 电导及其应用 5.3 强电解质溶液的活度
及活度系数 5.4 强电解质溶液理论
5.1 离子的电迁移
1. 电解质溶液的导电机理 2.法拉第定律 3.离子的电迁移
电解质 Λm /Sm2mo 1 l 差值
电解质 Λm /Sm2mo 1l 差值
KCl LiCl
KNO3 LiNO3 KOH LiOH
0.01499 0.01150
0.01450 0.01101 0.02715 0.02367
3.49×10-3 3.49×10-3 3.48×10-3
HCl HNO3 KCl KNO3 LiCl LiNO3
0.04262 0.04213 0.01499 0.01450 0.01150 0.01101
4.9×10-4
4.9×10-4
4.9×10-4
不论共存负离子为何，Λm（ 钾盐）— Λm (锂盐）= 常数。 无限稀释时，正离子的导电能力与共存的负离子无关。
不论共存正离子为何，Λm（氯化物）－ Λm（ 硝酸盐）= 常数 无限稀释时，负离子的导电能力亦与共存的正离子无关。
Λm =κ/c
（5-6）
图5-3 摩尔电导率的定义
Λm的单位为S·m2·mol-1; c为溶液中电解质的浓度，单 位为mol·m-3。
2.电导的测定
电桥平衡时： R/ R1= R4 / R3
R = R1R4 / R3 图5-4 电导测定示意图
电导：G =1/R= R3 / R1R4
3.强电解质溶液电导率、摩尔电导率与浓度的关系
tqq q
tqq q
t+ + t- = 1
迁移数与淌度间的关系为
tUU U
tUU U
5.2 电导及其应用
1. 电导、电导率和摩尔电导率 2. 电导的测定 3. 强电解质溶液电导率、摩尔电导率与
浓度的关系 4. 离子独立运动定律及离子摩尔电导率
5. 电导测定的应用
1.电导、电导率和摩尔电导率
电导G (conductance)
②U值的大小反映了离子本性对离子迁移的影响。
3. 离子的电迁移
离子迁移数
定义：离子迁移数—电解质溶液中各种离子的导电份额
或导电百分数，用 tB 表示。
tB
def
qB
/
q
（5-3）
qB—B种离子传输的电量 q—通过溶液的总电量
对于只含有一种正离子和一种负离子的电解质溶 液而言，正、负离子的迁移数分别为
4.离子独立运动定律及离子摩尔电导率
无限稀释时，溶液中的电解质完全电离，离子间
相互无影响，每种离子对溶液电导的贡献是独立的—
科尔劳乌施离子独立运动定律。
推论1 无限稀释时，电解质的摩尔电导率 Λm是组成该 电解质的正、负离子的无限稀释摩尔电导率的代数和。
1-1价型电解质
Λm Λm , Λm ,-
（5-8）
M A v v 价型电解质
Λm vΛm ,vΛm ,-
（5-9）
推论2 离子的无限稀释摩尔电导率取决于离子个性， 在确定溶剂、温度等条件下是定值。
4.离子独立运动定律及离子摩尔电导率
表5.2 某些离子在无限稀释的摩尔电导率（Λ29m8K）
正离子
Λ m 140/Sm 2mo 1 负l 离子 Λ m 140/Sm 2mo 1 l
（2）根据法拉第定律可对电极上发生反应的物质 的情况进行计算。
3. 离子的电迁移
在直流电场作用下，电解质溶液中的正、负离 子分别向异电极方向移动—离子的电迁移。
离子淌度
讨论：
:离子迁移速率 d E : 电势梯度
dl
v U dE dl
（5-2）
①式（5-2）中U称为离子淌度，其物理意义是电势梯度 为单位数值时的离子迁移速率，其单位是m2·V-1·s-1。
H+
349.82
OH－ 198.6
Li+
38.69
F－
54.4
Na+
50.11
Cl－
76.35
K+
73.3
Br－
78.1
（1）离子电荷相同，如K+，Na+，Li+，水化半径越大，离子 的无限稀释摩尔电导率越小。
电解质溶液电导率与浓度关系
80
强电解质：
60
c↑, 先↑后↓
40
H2SO4
KOH KCl
κ/(Sm-1)
弱电解质：
c对 影响不大
20 MgSO4
HAc
0
5
10
15
c/(moldm-3)
图5-5 电导率与浓度的关系
3.强电解质溶液电导率、摩尔电导率与浓度的关系
强电解质溶液摩尔电导率与浓度的关系
m/(Sm2 mol-1)
强电解质Λm随c减小
而增大
对浓度很稀的强电解 质溶液：
NaCl NaAc
Λ mΛ m (1 c) （5-7）
科尔劳乌施公式
HAc
Λm —无限稀释 摩尔电导率
c1/2 图5-6电解质水溶液Λm与c的关系
4.离子独立运动定律及离子摩尔电导率
表5.1 某些电解质溶液的无限稀释摩尔电导率 Λm (298K)
CuCl2溶液
图5-1 电解质溶液的导电
2. 法拉第定律
qnZF （5-1）
q—通过电极的电量（C）；Δn—电极上发生反应 的物质的量（mol）；|Z|—离子的电荷数的绝对值； F—法拉第常量，其值是96485C·mol-1。 讨论： （1）式（5-1）为法拉第定律 ，反映了电极上发生反 应的物质的量与通过电极的电量间的定量关系。1Fra biblioteklG A
（5-5）
的单位：S∙m-1
图5-2 电导率的定义
对确定的电导电极，l、A值一定， l/A=Kcell—电极 常数或电导池常数，其数值可用电导率已知的标准
KCl溶液来标定。
1.电导、电导率和摩尔电导率
摩尔电导率Λm
两相距1m平行电极间，1mol 电解质溶液所具有的电导
1mol电解质溶液的体积 V=1/c
1.电解质溶液的导电机理
电解质溶液(electrolyte solution)：离子迁移导电
a.电场力作用下： Cu2+ 向阴极迁移 Cl- 向阳极迁移
b. 阴极 Cu2+ +2e- Cu 阳极 2Cl- 2e- Cl2 CuCl2 Cu +Cl2
c. 电流连续，构成回路
阴
阳
极
极
Cu2+
Cl-