弱电解质在水溶液中的电离平衡
水溶液中的离子平衡 ——弱电解质的电离平衡
水溶液中的离子平衡 ——弱电解质的电离平衡知识点一 弱电解质的电离平衡及其影响因素 1.强、弱电解质 (1)概念及分类(2)电离方程式的书写强电解质用“===”连接,弱电解质用“”连接。
COOH CH NH 3H H 3Fe -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),当弱电解质分子电离产生离子的速率和离子结合成弱电解质分子的速率相等时,电离过程达到了平衡。
电离平衡建立过程如图所示: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。
(2)电离平衡的特征(3)外界条件对电离平衡的影响 以CH 3COOH H ++CH 3COO -ΔH >0为例:电解质溶液导电能力取决于自由移动离子的浓度和离子所带电荷数,自由移动离子的浓度越大、离子所带电荷数越多,导电能力越强。
将冰醋酸、浓醋酸和稀醋酸分别加水稀释,其导电能力随加水量的变化曲线如图:[对点训练]1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。
(1)CaCO 3难溶于水,其属于弱电解质(×)(2)强电解质溶液的导电能力一定比弱电解质溶液的导电能力强(×) (3)离子化合物一定是强电解质,共价化合物一定是弱电解质(×)(4)电离平衡时,由于分子和离子的浓度不断发生变化,所以说电离平衡是动态平衡(×)(5)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(√)(6)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-(×)2.在醋酸溶液中,CH3COOH的电离达到平衡的标志是( )A.溶液显电中性B.溶液中无CH3COOH分子C.氢离子浓度恒定不变D.c(H+)=c(CH3COO-)解析:选C 醋酸溶液中存在的电离平衡有CH3COOH CH3COO-+H+、H2O H++OH-,阴离子所带负电荷总数与阳离子所带正电荷总数永远相等,与是否达到电离平衡无关,A错;CH3COOH是弱电解质,溶液中一定存在CH3COOH分子,B错;依据电离方程式,不管是否达到平衡,都有c(H+)>c(CH3COO-),D错;氢离子浓度恒定不变,电离达到平衡,C对。
弱电解质的电离平衡知识点
弱电解质的电离平衡知识点一、电解质、非电解质1、电解质:在水溶液里或熔融状态下能导电的化合物。
实例:酸、碱、盐、活泼金属氧化物、水。
2、非电解质:在水溶液里和熔融状态下都不能导电的化合物。
实例:大多数有机物、酸性氧化物、氨气等。
①电解质和非电解质均指化合物,单质和混合物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。
如:SO2、CO2则不是。
③条件:水溶液或融化状态: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。
④难溶性化合物不一定就是弱电解质。
例如:BaSO4 、AgCl 难溶于水,导电性差,但由于它们的溶解度太小,测不出(或难测)其水溶液的导电性,但它们溶解的部分是完全电离的,所以它们是电解质。
⑤酸、碱、盐、金属氧化物和水都是电解质(特殊:盐酸是电解质溶液)。
蔗糖、酒精为非电解质。
二、强电解质与弱电解质1、强电解质:溶于水或熔融状态下几乎完全电离的电解质。
2、弱电解质:溶于水或熔融状态下只有部分电离的电解质。
电解质的强弱与其溶解度有何关系?①电解质的强弱与化学键有关,但不由化学键类型决定。
强电解质含有离子键或强极性键,但含有强极性键的不一定都是强电解质,如H2O、HF等都是弱电解质。
②电解质的强弱与溶解度无关。
如BaSO4、CaCO3等③电解质的强弱与溶液的导电能力没有必然联系。
说明离子化合物在熔融或溶于水时离子键被破坏,电离产生了自由移动的离子而导电;共价化合物只有在溶于水时才能导电.因此,可通过使一个化合物处于熔融状态时能否导电的实验来判定该化合物是共价化合物还是离子化合物。
电解质的强弱与其水溶液的导电能力有何关系?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NaCl晶体、无水醋酸),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电解质溶液的导电性强弱决定于溶液离子浓度大小,浓度越大,导电性越强。
弱电解质的电离平衡
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。
弱电解质在水溶液中的电离平衡
【弱电解质在水溶液中得电离平衡】【电离平衡概念】一定条件(温度、浓度)下,分子电离成离子得速率与离子结合成分子得速率相等,溶液中各分子与离子得浓度都保持不变得状态叫电离平衡状态(属于化学平衡).任何弱电解质在水溶液中都存在电离平衡,达到平衡时,弱电解质具有该条件下得最大电离程度.【电离平衡得特征】①逆:弱电解质得电离过程就是可逆得,存在电离平衡.②等:弱电解质电离成离子得速率与离子结合成分子得速率相等.③动:弱电解质电离成离子与离子结合成分子得速率相等,不等于零,就是动态平衡.④定:弱电解质在溶液中达到电离平衡时,溶液里离子得浓度、分子得浓度都不再改变.⑤变:外界条件改变时,平衡被破坏,电离平衡发生移动.【电离方程式得书写】(1)强电解质用“=”,弱电解质用“⇌”(2)多元弱酸分步电离,多元弱碱一步到位.H2CO3≒H++HCO3-,HCO3-≒H++CO32-,以第一步电离为主.NH3•H2O≒NH4++OH- Fe(OH)3≒Fe3++3OH-(3)弱酸得酸式盐完全电离成阳离子与酸根阴离子,但酸根就是部分电离.NaHCO3=Na++HCO3-,HCO3-≒H++CO32-(4)强酸得酸式盐如NaHSO4完全电离,但在熔融状态与水溶液里得电离就是不相同得.熔融状态时:NaHSO4=Na++HSO4-;溶于水时:NaHSO4=Na++H++SO42-.【例2】室温下,对于pH与体积均相同得醋酸与盐酸两种溶液,分别采取下列措施,有关叙述正确得就是( )A.加适量得醋酸钠晶体后,两溶液得pH均增大B.温度都升高20℃后,两溶液得pH均不变C.加水稀释两倍后,两溶液得pH均减小D.加足量得锌充分反应后,两溶液中产生得氢气一样多【解析】盐酸就是强酸,醋酸就是弱酸,所以醋酸溶液中存在电离平衡,升高温度能促进弱电解质电离,pH相同得醋酸与盐酸,醋酸得浓度大于盐酸,不同得酸与相同金属反应,生成氢气得速率与溶液中离子浓度成正比.A.向盐酸中加入醋酸钠晶体,醋酸钠与盐酸反应生成醋酸,导致溶液得pH增大,向醋酸中加入醋酸钠,能抑制醋酸电离,导致其溶液得pH增大,故A正确;B.盐酸就是强酸,不存在电离平衡,升高温度不影响盐酸得pH,醋酸就是弱酸,其水溶液中存在电离平衡,升高温度,促进醋酸电离,导致醋酸溶液中氢离子浓度增大,所以醋酸得pH减小,故B 错误;C.pH相同、体积相同得醋酸与盐酸两种溶液分别加水稀释后,溶液中氢离子浓度都减小,所以pH都增大,故C错误;D.pH相同、体积相同得醋酸与盐酸,醋酸得物质得量大于盐酸,且二者都就是一元酸,所以分别与足量得锌反应,醋酸产生得氢气比盐酸多,故D错误;故选A.题型三:电离平衡常数得含义【例3】部分弱酸得电离平衡常数如表,下列选项错误得就是( )A.2CN-+H2O+CO2→2HCN+CO32-B.2HCOOH+CO32-→2HCOO-+H2O+CO2↑C.中与等体积、等pH得HCOOH与HCN消耗NaOH得量前者小于后者D.等体积、等浓度得HCOONa与NaCN溶液中所含离子总数前者小于后者【解析】弱酸得电离平衡常数越大,其酸性越强,等pH得弱酸溶液,酸性越强得酸其物质得量浓度越小,弱酸根离子水解程度越小,结合强酸能与弱酸盐反应制取弱酸分析解答.根据电离平衡常数知,酸性强弱顺序为:HCOOH>H2CO3>HCN>HCO3-,A.氢氰酸得酸性大于碳酸氢根离子而小于碳酸,所以发生CN-+H2O+CO2→HCN+HCO3-反应,故A 错误;B.甲酸得酸性大于碳酸,所以2HCOOH+CO32-→2HCOO-+H2O+CO2↑能发生,故B正确;C.等pH得HCOOH与HCN溶液,甲酸得物质得量浓度小于氢氰酸,所以中与等体积、等pH得HCOOH 与HCN消耗NaOH得量前者小于后者,故C正确;D.根据电荷守恒,c(HCOO-)+c(OH-)=c(Na+)+c(H+),c(CN-)+c(OH-)=c(Na+)+c(H+),即离子总数就是n(Na+ )+n(H+)得2倍,而NaCN得水解程度大,即NaCN溶液中得c(OH-)大,c(H+)小,c(Na+)相同,所以甲酸钠中离子浓度大,故D错误;故选AD.弱电解质得证明方法(以盐酸与醋酸为例):1、通过测定同浓度、同体积得溶液得导电性强弱来鉴别规律1:同物质得量浓度得酸溶液,酸越弱,其溶液得导电能力越弱.2、通过测定同浓度溶液得pH大小来鉴别规律2:同物质得量浓度得酸溶液,酸性越弱,溶液得pH越大.若两种酸溶液得pH相同,酸越弱,溶液得浓度越大.3、通过比较同浓度、同体积得溶液与同一种物质反应得速率快慢来鉴别规律3:等物质得量浓度得酸,酸越弱,其c (H+)越小,反应速率越慢.4、通过测定同浓度得酸所对应得钠盐溶液得pH大小来鉴别规律4:等物质得量浓度下,一元酸得钠盐溶液,其“对应得酸”越弱,溶液得pH越大.5、通过比较体积相同、pH相同得酸溶液同倍数稀释后,溶液得pH变化大小来鉴别规律5:在pH相同时,同体积得酸,酸越弱,抗稀释能力越强,即稀释相同倍数下,pH变化幅度越小.6、通过比较同体积、同pH得溶液分别与同种物质发生完全反应时,消耗得物质得量得多少来鉴别规律6:在pH相同得条件下,同体积得酸,酸越弱,其中与能力越强.7.通过向酸溶液中加入与之相应得钠盐,引起溶液pH变化得大小来鉴别规律7:在等物质得量浓度得酸溶液中,分别加入相应得盐固体(电离出相同得酸根离子),引起pH变化越大,其相酸性越弱.。
《弱电解质的电离平衡》教学设计
《弱电解质的电离平衡》教学设计一、课标解读1.内容要求1.认识弱电解质在水溶液中存在电离平衡。
2.了解电离平衡常数的含义。
2.学业要求(1).能用化学用语正确表示水溶液中存在的平衡(变化观念与平衡思想)。
(2).能从电离的角度分析溶液的酸碱性、导电性(宏观辨识与微观探析)。
(3).能通过实验证明水溶液中存在的离子平衡(科学探究)。
一、教材分析“弱电解质的电离平衡”是《普通高中化学课程标准(2017)》选择性必修课程主题3“水溶液中的离子反应与平衡”中二级标题“电离平衡”的内容。
本节内容在课标中要求学生认识弱电解质在水容液中存在电离平衡,了解电离平衡常数的含义,能用化学用语正确表示水溶液中的离子反应与平衡,能通过实验证明水溶液中存在的离子平衡,能举例说明离子反应与平衡在生产、生活中的应用。
能从电离、离子反应、化学平衡的角度分析溶液的性质,如酸碱性、导电性等。
能综合运用离子反应、化学平衡原理,分析和解决生产、生活中有关电解质溶液的实际问题。
这节内容是在学生完成化学反应速率以及化学反应限度的基础上,巩固知识,学以致用,将化学知识与生产生活相联系,既落实“变化观念与平衡思想”,也有利于培养学生“科学探究与创新意识”、“科学精神与社会责任”的素养目标。
对比旧教材,新教材在教学内容的选取上,删去了醋酸离子化和离子分子化的方程式,和删除了电离和结合达到平衡的速率时间图,也删去了电离过程中各粒子浓度的表格。
同时把旧教材中作为科学视野部分的电离平衡常数放到了第三部分的内容,增加了电离平衡常数的表达式、影响因素、计算及其意义。
同时增加了实验3-2(由强酸制弱酸),更加强调K的应用,同时也增加了“思考与讨论”栏目,起到了画龙点睛的作用。
在该栏目中,镁分别与盐酸、醋酸反应时气体压强随时间的变化曲线图非常直观,一方面让学生“看”到了醋酸电离平衡移动的过程,另一方面显示了强、弱电解质的差异,同时通过最终所得气体体积相等这个事实,得出“等浓度、等体积的盐酸和醋酸所含氢离子的总的物质的量相等”的结论,由此使学生突破本学习的难点。
2.弱电解质的电离平衡
根据对0.1
mol· L-1的醋酸溶液进行的下列有关 变化,完成表格
电离平衡移动方向 c(H+) c(CH3COO—)
加热 加水 加CH3COOH 加NaOH
加HCl
2、电离方程式的书写 强电解质电离用等号,弱电解质电离用可逆号 多元弱酸分步电离 多元弱碱写成一步电离的形式 强酸酸式盐一步电离到各离子,用等号; 弱酸酸式盐第一步电离到阳离子和酸式酸根离子,用 等号;酸式酸根离子再电离,遵照分步电离,用可逆 号
一定能在下列溶液中大量共存的离子组是
A.含有大量Al3+的溶液:Na+、NH4+、SO42-、ClB.c(H+)=1×10-13mol· -1 的 溶 液 : Na+ 、 Ca2+ 、 L SO42-、CO32C. 含 有 大 量 Fe3+ 的 溶 液 : Na+ 、 Mg2+ 、 NO3- 、 SCND.含有大量NO3-的溶液:H+、Fe2+、SO42-、Cl-
浓度均为0.1
mol· -1的三种溶液等体积混合,充 L 分反应后没有沉淀的一组溶液是( ) A.BaCl2 、NaOH 、 NaHCO3 B. Na2CO3 、 MgCl2 、 H2SO4 C.AlCl3 、 NH3· 2O 、 NaOH H D.Ba(OH)2 、 CaCl2 、 Na2SO4
下 列 各 组 离 子 能 大 量 共 存 , 当 溶 液 中
c(H+)=10—10 mol•L—1时,有气体产生;而 当溶液中c(H+)=10—13 mol•L—1时,又能生 出沉淀。该组离子可能是( ) A.Na+、Cu2+、NO3—、CO32— B.Ba2+、K+、Cl—、HCO3— C.Fe2+、Na+、SO42—、NO3— D.Mg2+、NH4+、SO42—、Cl—
举例说明弱电解质在溶液中的电离平衡及其移动
举例说明弱电解质在溶液中的电离平衡及其移动以醋酸(CH3COOH)为例,其在溶液中的电离平衡可以表示为:CH3COOH+H2O⇌CH3COO-+H3O+
这个电离平衡可以理解为:醋酸在溶液中部分电离为离子,同时离子也会结合成醋酸分子。
这个平衡可以受到多种因素的影响,包括温度、浓度和同离子效应等。
1.温度:电离过程是吸热过程,因此升温会使平衡向右移动,即增加电离程度。
简记为“越热越电离”。
2.浓度:在稀释溶液时,离子浓度一般会减小,平衡向右移动,即“越稀越电离”。
3.同离子效应:向醋酸溶液中加入醋酸钠晶体,增大了CH3COO-的浓度,平衡左移,电离程度减小;加入稀盐酸,平衡也会左移。
4.能反应的物质:向醋酸溶液中加入锌或NaOH溶液,平衡右移,电离程度增大。
以上信息仅供参考,如果还有疑问,建议查阅化学书籍或咨询专业化学专业人士。
弱电解质的电离平衡考点归纳
弱电解质的电离平衡考点归纳弱电解质电离平衡是电解质理论的根底,也是中学化学根本理论中的重要组成局部,近几年高考命题中反复考察。
在学生已经学过化学平衡理论并了解电解质在水溶液中发生电离和离子间发生反响等知识的根底上,进一步学习弱电解质的电离平衡。
高考命题的热点主要有影响弱电解质电离平衡因素,通过图象分析弱电解质和强电解质,电离常数和电离度等,为了更好的学习这一局部容,本文做了详细的总结和归纳,希望对同学们的学习有所启发,到达触类旁通的效果。
一、弱电解质电离平衡1.电离平衡概念一定条件〔温度、浓度〕下,分子电离成离子的速率和离子结合成分子的速率相等,溶液中各分子和离子的浓度都保持不变的状态叫电离平衡状态,简称电离平衡。
任何弱电解质在水溶液中都存在电离平衡,到达平衡时,弱电解质在该条件下的电离程度最大。
2.电离平衡的特征电解质的电离平衡属于化学平衡中的一种形式,具有以下一些特征:"逆〞——弱电解质的电离是可逆的,存在电离平衡"动〞——电离平衡是动态平衡"等〞——v(离子化)=v(分子化)≠0 "定〞——到达电离平衡状态时,溶液中分子和离子的浓度保持不变,是一个定值"变〞——电离平衡是相对的,外界条件改变时,平衡被破坏,发生移动形成新的平衡。
二、影响弱电解质电离平衡的因素〔符合勒•夏特列原理〕1.因:弱电解质本身的性质,是决定性因素。
2.外因①温度: 升高温度,由于电离过程吸热,平衡向电离方向移动,电离程度增大。
②浓度: 加水稀释,使弱电解质的浓度减小,电离平衡向电离的方向移动,电离程度增大。
因为溶液浓度越小,离子相互碰撞结合成分子的时机越小,弱电解质的电离程度就越大;所以,稀释溶液会促进弱电解质的电离。
例如:在醋酸的电离平衡CH3COOH CH3COO-+H+A 加水稀释,平衡向正向移动,电离程度变大,但c(CH3COOH)、c(H+)、c(CH3COO-)变小;B 参加少量冰醋酸,平衡向正向移动,c(CH3COOH)、c(H+)、c(CH3COO-)均增大但电离程度小;③外加相关物质〔同离子效应〕例如:0.1 mol/L的CH3COOH溶液CH3COOH CH3COO-+ H+向其中参加CH3COONa固体,溶液中c(CH3COO-)增大,CH3COOH的电离平衡向左移动,电离程度减小,c〔H+〕减小,pH增大。
弱电解质的电离平衡知识点
弱电解质的电离平衡知识点集团文件版本号:(M928-T898-M248-WU2669-I2896-DQ586-M1988)一、弱电解质的电离1、定义:电解质:在水溶液中或熔化状态下自身能够电离出自由移动离子的化合物,叫电解质。
非电解质:在水溶液中且熔化状态下自身都不能电离出自由移动离子的化合物。
概念理解:①电解质、非电解质都是化合物,能导电的物质可能是溶液(混合物)、金属(单质),但他们不属于电解质非电解质的研究对象,因此他们既不是电解质也不是非电解质;②自身电离:SO2、NH3、CO2、等化合物能和水反应形成酸或碱,但发生电离的并不是他们本身吗,因此属于非电解质;③只能在水中发生电离的电解质有酸或者某些易溶于水高温下易分解的盐,如液态氯化氢是化合物,只存在分子,没有发生电离,因此不能导电,又如NaHCO3在高温时即分解,不能通过熔融态证明其为电解质;只能在熔融状态下电离的电解质是活泼金属氧化物,如Na2O、CaO,他们在溶液中便不存在,要立刻反应生成键,因此不能通过溶液中产生离子证明;既能在水溶液中又能在溶液中发生电离的物质是某些高温难分解盐,绝大多数盐溶解在水中都能发生完全电离,某些盐熔融时也发生电离,如BaSO4。
④电离不需要通电等外界条件,在熔融或者水溶液中即能够产生离子;⑤是电解质,但是要产生离子也要在溶液状态或者熔融状态,否则即便存在离子也无法导电,比如NaCl ,晶体状态不能导电。
⑥电解质的强弱与导电性、溶解性无关。
如如BaSO 4不溶于水,但溶于水的BaSO 4全部电离,故BaSO 4为强电解质。
导电性与自由移动离子的浓度和带电荷数等有关。
强电解质 :在水溶液里全部电离成离子的电解质。
弱电解质:在水溶液里只有一部分电离成离子的电解质 。
2.常见的电解质为酸碱盐、活泼金属氧化物、水,其中强电解质与偌电解质常见分类:3、电离方程式的书写——“强等号,弱可逆,多元弱酸分步离”①强电解质:如H 2SO 4:H 2SO 4===2H ++SO 2-4 。
弱电解质的电离平衡知识
弱电解质的电离平衡1.水的离子积常数式中的K称为水的离子积常数,经常用Kw表示。
Kw 是标准平衡常数,式中的浓度根基上相对浓度。
由于本章中使用标准浓度极其频繁,故省略除以的写法。
要注重它的实际意义。
H2O=H++OH- H>0吸热反响。
温度升高时,K值变大。
温度/K 273 295 373Kw 74 在溶液中,只要有H2O,H+,OH-三者共存,之间就存在如下的数量关系:[H+][OH-]=Kw 不管溶液是酸性,碱性,依旧中性。
常温下,[H+]=特殊温时,溶液的中性只能是指:[H+]=[OH-] 2pH值和pOH值pH表示-lg[H+]pOH表示-lg[OH-]因为[H+][OH-因此pH+pOH=14pH和pOH一般的取值范围是1-14,但也有时超出,如[H+]=10,那么pH=-1二弱酸和弱减的电离平衡1电离平衡常数将醋酸的分子式简写成HAc,用Ac-代表醋酸根,那么醋酸的电离平衡能够表示成:HAc=H++Ac-用表示酸式电离的电离平衡常数,经常简写作。
且:氨水NH3·H2O是典型的弱碱,用(简写成)表示碱式电离常数,那么有:NH3·H2O=NH4++OH-以H2S为例,讨论二元弱酸的分步电离平衡,第一步H2S=H++HS-第二步HS-=H++2关于电离平衡的计算例1.的HF溶液的[H+]。
不能近似计算[H+相对误差为14%,过大。
第一步和第二步的两个方程式相加,得:H2S=2H++平衡常数表示处于平衡状态的几种物质的浓度关系,确切地讲是活度的关系。
然而在我们的计算中,近似地认为活度系数f=1,即用浓度代替活度。
,的大小能够表示弱酸和弱碱的离解程度,K 的值越大,那么弱酸和弱碱的电离程度越大。
例2的HAc的[H+],pH值和电离度。
解:将平衡浓度代进平衡常数的表达式中:就差不多特不清楚了。
起始浓度用C0表示,C0=,C0>>x,能够近似地有C0-x C0,0.10-x0.10.利用这种近似,能够简化计算,防止用公式法解一元二次方程。
弱电解质的电离平衡常数
弱电解质的电离平衡常数电离平衡常数是描述溶液中弱电解质电离程度的重要物理量。
对于弱电解质来说,其电离平衡常数通常用酸解离常数(Ka)或碱离解常数(Kb)来表示。
本文将分别从酸解离常数和碱离解常数两个方面来探讨弱电解质的电离平衡常数。
一、酸解离常数(Ka)酸解离常数(Ka)是描述酸在溶液中电离程度的指标。
对于弱酸HA,其在水溶液中可以发生如下电离反应:HA ⇌ H+ + A-其中HA为未电离的弱酸,H+为产生的氢离子,A-为产生的酸根离子。
酸解离常数(Ka)的定义为:Ka = [H+][A-]/[HA]其中[H+]表示溶液中的氢离子浓度,[A-]表示溶液中的酸根离子浓度,[HA]表示溶液中的弱酸浓度。
酸解离常数越大,说明弱酸的电离程度越高,反之,酸解离常数越小,说明弱酸的电离程度越低。
弱酸的电离程度主要受到以下因素的影响:1. 分子内的键能:键能越强,电离程度越低;2. 分子结构:分子结构中含有共轭体系或芳香环的弱酸,电离程度较高;3. 溶剂的性质:溶剂中的极性越大,电离程度越高;4. 温度:温度升高会增加电离程度。
二、碱离解常数(Kb)碱离解常数(Kb)是描述碱在溶液中电离程度的指标。
对于弱碱B,其在水溶液中可以发生如下电离反应:B + H2O ⇌ BH+ + OH-其中B为未电离的弱碱,BH+为产生的碱根离子,OH-为产生的氢氧根离子。
碱离解常数(Kb)的定义为:Kb = [BH+][OH-]/[B]其中[BH+]表示溶液中的碱根离子浓度,[OH-]表示溶液中的氢氧根离子浓度,[B]表示溶液中的弱碱浓度。
碱离解常数越大,说明弱碱的电离程度越高,反之,碱离解常数越小,说明弱碱的电离程度越低。
弱碱的电离程度主要受到以下因素的影响:1. 分子内的键能:键能越强,电离程度越低;2. 分子结构:分子结构中含有孤对电子或共轭体系的弱碱,电离程度较高;3. 溶剂的性质:溶剂中的极性越大,电离程度越高;4. 温度:温度升高会增加电离程度。
高中化学 实验六、电解质在水溶液中的电离平衡
实验六、电解质在水溶液中的电离平衡一、实验目的1.了解同离子效应对弱电解质电离平衡的影响。
2.了解盐类的水解反应和影响盐类水解的因素。
3.学习缓冲溶液的配制并了解其缓冲作用。
4.了解沉淀的生成和溶解的条件以及分步沉淀和沉淀的转化。
5.了解中间价态物质的氧化还原性6.了解配位离子的生成、组成和离解。
7.了解配位离子和简单离子、配位化合物和复盐的区别。
8.了解配位化合物的一些特征(颜色、溶解度)和制备方法。
二、实验安排做以下实验内容:1.弱电解质溶液的电离或解离平衡及其移动:1-3及4中的pH=5;2.难溶电解质的多相离子平衡:全部;3.氧化还原反应中的“5.变色溶液――摇摆反应”;4.配位化合物:1-4三、实验原理补充化学震荡反应所谓振荡反应(也称摇摆反应),是指一些自催化反应有可能使反应体系中某些物质的浓度随时间或空间发生周期性的变化,即发生化学振荡。
若维持化学振荡的进行,必须不断补充反应物,否则的话,反应的振荡即将停止。
振荡现象的发生必须满足以下条件:(a)反应必须是敞开体系且远离平衡态;(b)反应历程中应包含自催化的步骤;(c)体系必须能有两个稳态存在,即具有双稳定性。
在生物化学中也存在振荡现象,如动物心脏的有节律的跳动,在新陈代谢过程中占重要地位的糖酵解反应中,许多中间化合物和酶的浓度也是随时间而周期性的变化。
所谓生物钟也是一种振荡现象,实际上生态平衡离不开振荡现象。
一般的化学反应,反应物和产物的浓度单调地发生变化,最终达到不随时间变化的平衡状态。
然而在某些反应体系中,有些组分的浓度会忽高忽低,呈现周期性变化,这种现象称为化学震荡。
例如H2O2-HIO3-Mn2+—CH2(COOH)2(丙二酸)反应体系即为一例。
这个反应是1960年初期被发现的“别罗索夫-柴波廷斯基”反应,简称B-Z反应。
相似的反应模式还有俄冈器、布鲁塞尔器,但要更复杂些,这些反应被称为“化学钟”。
先配制[I]、[II]、[III]三种溶液:[I]──400m L 30%H2O2溶液加水稀释至1L;[II]──(42.8gKIO3 + 40mL 2mol·L-1H2SO4)加水稀释至1L;[III]──(15.6g丙二酸+ 3.38gMnSO4·H2O + 0.3g淀粉)加水稀释至1L。
弱电解质的电离平衡知识点
弱电解质的电离平衡知识点弱电解质的电离平衡是指在水溶液中,电解质分子部分离解为离子,并且离子和未离子之间的反应达到平衡的过程。
弱电解质在溶液中的电离程度相对较低,因此离子与未离子之间的平衡反应更加显著。
下面是弱电解质的电离平衡的几个重要知识点:1.电离方程式HA⇌H++A-这个方程式表示了HA分子在水中部分离解产生H+离子和A-离子。
2.平衡常数平衡常数(K)描述了反应物与生成物的浓度之间的关系。
对于弱电解质的电离反应,可以使用离子质量浓度或者摩尔浓度来表示。
例如对于上述的电离反应,平衡常数K可以计算为:K=[H+][A-]/[HA]其中[H+],[A-],和[HA]分别代表H+离子、A-离子和HA分子的浓度。
3.离子积离子积是离子浓度的乘积。
对于上述电离反应,离子积可以表示为:离子积=[H+][A-]离子积是一个测量电离反应进行程度的指标。
值得注意的是,弱电解质的电离平衡中,离子积通常比平衡常数小得多。
4.改变电离程度的因素5.pH值弱电解质的电离程度直接关系到水溶液的pH值。
水溶液的pH值是表征溶液中H+离子浓度的一个指标。
对于弱酸来说,更多的H+离子会使溶液的pH值降低,因此溶液越酸。
反之,如果被添加到溶液中的溶质可以与H+离子结合形成HA分子,那么会降低H+离子浓度,使得溶液的pH值升高,溶液会变得更碱性。
总结:弱电解质的电离平衡是指在水溶液中电解质分子部分离解为离子,并且离子和未离子之间的反应达到平衡的过程。
这个平衡过程可以用电离方程式来表示,并且有一个平衡常数和离子积。
弱电解质的电离程度可以受到多个因素的影响,包括浓度、温度、溶液中其他物质的存在以及溶解度等。
在水溶液中,弱电解质的电离程度直接关系到溶液的pH值。
电离平衡
考点二
一元强酸(碱)和一元弱酸(碱)的比较
1.等浓度、等pH的盐酸和醋酸性质比较:
浓度均为0.01 mol·L-1
的强酸HCl与弱酸 CH3COOH pH或物质的量 浓度 pHHCl=2<pHCH3COOH HCl>CH3COOH
pH均为2的强酸HCl与弱 酸CH3COOH c(HCl)=0.01 mol·L-1 <c(CH3COOH) HCl=CH3COOH
(2)
增大 浓度
【归纳总结】
1.影响电离平衡的因素:
(1)内因:弱电解质本身的性质,决定了弱电解质电离程度的大小。
如相同条件下CH3COOH电离程度大于H2CO3。
(2)外因:电离平衡属于动态平衡,当外界条件改变时,弱电解质的 电离平衡也会发生移动,平衡移动也遵循勒夏特列原理。 以0.1 mol·L-1CH3COOH溶液为例:
c(HA) ; HA H++A-,平衡常数K=____________
(2)对于一元弱碱BOH:
c BOH 。 BOH B++OH-,平衡常数K=____________
c B c OH
越易 电离,所对 2.意义:相同条件下,K值越大,表示该弱电解质_____ 越强 。 应的酸性或碱性相对_____ 3.特点: (1)多元弱酸是分步电离的,各级电离常数的大小关系是K1≫K2……, 所以其酸性主要决定于第___ 一 步电离。
是电解质也不是非电解质。 (2)CO2、SO2、SO3、NH3等溶于水也导电,是它们与水反应生成新物质 后而导电的,而它们液态时不导电,故属于非电解质。 (3)BaSO4等虽难溶于水,但溶于水的部分却能完全电离,属于强电解 质。
化学:弱电解质的电离平衡归纳总结
弱电解质的电离平衡考查方式:本章为历年高考考试中考点分布的重点区之一,主要的题型为选择题,偶有简答题,尚未出现过综合性的大题,涉及此内容的考点将基本不变,热点将常考常新,跨学科的综合性大题将有可能出现。
从近几年高考命题规律来看,今后的高考试题中这部分内容出来的概率仍然很高,这是这部分内容在教材中的地位决定的,有关PH值的计算、离子共存、离子浓度大小的比较将仍是必考点。
命题规律:1.弱电解质的电离平衡电离平衡是化学平衡理论应用的范例,在化学中占有重要的地位在历年高考均受到重视,近五年的高考题也承继了这个传统。
考查的主要内容集中点比较某些物质导电性强弱;外界条件对弱电解质电离平衡的影响;依据电离平衡移动理论,解释某些问题。
同浓度(或PH)强弱电解质的比较,如氢离子浓度大小,起始反应速率,中和碱的能力、稀释后的PH的变化等。
2.水的电离与溶液的PH以水的电离和溶液 pH 计算为考查内容的试题能有效地测试考生的判断、推理、运算等思维能力,仍将是将来考试的热点。
考试内容包括:(1).已知 pH 的强酸、强碱混合,或已知浓度的强酸、强碱混合,计算溶液的 pH(2).已知pH或c的强弱酸碱混合,分析溶液的酸碱性。
(3).已知混合溶液的pH,推断混合前的酸碱的各种可能,或已知溶液的pH及强酸、强碱的pH,求混合比例。
(4).中和滴定接近终点时,溶液pH计算。
(5).在新情景下,考查水电离平衡及K w。
3. 盐类水解考查的内容有:1.盐对水的电离程度的影响做定性判断或定量计算2.盐溶液蒸干灼烧后产物的判断;3.pH大小的比较;4.离子浓度大小的比较等。
另外,判断离子共存、配制溶液、试剂贮存、化肥的混用、物质鉴别推断、某些盐的分离除杂等内容在高考中也涉及到盐的水解。
其中命题的热点是离子浓度大小的比较。
在高考试题中,特别是选择题,常常将盐类水解与弱电解质的电离、酸碱中和滴定、pH等知识融合在一起,具有一定的综合性。
一、强弱电解质1.电解质与非电解质⑴定义:溶于水或熔融状态下能导电的化合物叫电解质;溶于水和熔融状态下都不导电的化合物叫非电解质。
弱电解质的电离平衡
Ⅰ、弱电解质的电离平衡一、弱电解质的电离平衡(以CH 3COOH CH 3COO — + H +为例)1.电离平衡的建立:在一定条件(如温度、浓度)下,当电解质在水溶液中 的速率和离子 的速率相等时,电离过程就达到了平衡状态. 2.特征:动: 等: 定: 变: 3.电离度和电离常数: ⑴电离度:①概念:溶液中,弱电解质达到电离平衡时,已电离的物质的量(浓度)与初始物质的量(浓度)的比值。
②计算公式:α= ×100%【练习】:25℃时,在0.5L0.2mol/L 的HA 溶液中,有0.01mol 的HA 电离成离子,则该温度下HA 的电离度α为:③影响因素:(主要是内因,但是内因改变不了。
能改变的外因,有下面两种)a 、温度:(电离是一个吸热的过程)温度升高,电离度 ,温度越低,电离度 。
b 、浓度:浓度越大,电离度 ,浓度越小,电离度 。
【练习】:比较电离度大小:(填“>”或“<”号)①20℃时,0.01mol/LHCN 溶液 40℃时0.01mol/LHCN 溶液。
②10℃时0.01mol/LCH 3COOH 溶液 10℃时0.1mol/LCH 3COOH 溶液 ⑵电离常数(跟化学平衡常数一样)①概念:一定温度下,弱电解质的电离达到平衡时,电离所产生的各种离子浓度的乘积跟未电离的分子浓度的比值是一个常数,这个常数叫做电离平衡常数,简称电离常数,用K 表示(酸用K a 表示,碱用K b 表示)②表达式:对于CH 3COOH CH 3COO —+ H +, 有K a =)()()(33COOH CH c COO CH c H c -+⋅【练习】:①写出NH 3·H 2O 的电离平衡常数NH 3·H 2O NH 4++OH —K b =②25℃时,在0.5L0.2mol/L 的HA 溶液中,有0.01mol 的HA 电离成离子,则该温度下HA的电离常数为:【注意】:对于多元弱酸,电离是分步进行的,每步都有自己的电离常数,用K 1、K 2等表示:如: H 2S H ++ HS —K a1=)S H ()HS ()H (2c c c -+⋅HS -H + + S 2- K a2=通常情况下,K 1 K 2 K 3③影响因素: (K 值只随T 的变化而变化,电离是吸热过程,随T 的升高而升高)。
《弱电解质电离平衡》课件
• 弱电解质电离平衡概述 • 弱电解质的电离过程 • 弱电解质电离平衡的应用 • 弱电解质电离平衡的实验研究 • 弱电解质电离平衡的挑战与展望 • 相关资料与参考文献
01
弱电解质电离平衡概述
定义与特点
定义
弱电解质在水溶液中部分电离, 存在电离平衡。
特点
电离程度较小,离子浓度较低, 但电离平衡常数较大。
03
弱电解质电离平衡的应用
在化学反应中的应用
弱电解质电离平衡在化学反应中起着重要的调控作用,通过改变反应物和产物的浓 度,可以影响化学反应的速率和方向。
在化学反应中,弱电解质电离平衡常用于研究反应机理和反应动力学,帮助人们更 好地理解化学反应的本质和过程。
弱电解质电离平衡还可以用于指导化学反应条件的选择和优化,提高化学反应的效 率和选择性。
在环境保护中的应用
弱电解质电离平衡在环境保护中 也有着广泛的应用,例如水处理 、土壤修复和大气治理等方面。
在水处理中,利用弱电解质电离 平衡可以控制水中的离子浓度和 酸碱度,实现水质的净化和处理
。
在土壤修复中,利用弱电解质电 离平衡可以研究土壤污染物的迁 移转化规律,为土壤污染治理提
供理论依据和技术支持。
弱电解质的电离程度较小,溶液中离子浓度较低 。
影响因素
3
浓度、温度、压力等。
电离平衡的移动
影响因素
浓度、温度、压力、催化剂等。
移动方向
向电离程度增大的方向移动,即向着离子浓度增大的方向移动。
电离过程的速率
影响因素
浓度、温度、压力、催化剂等。
速率变化
随着反应物浓度的增加或温度的升高,电离速率会增大;反之,随着反应物浓度 的减小或温度的降低,电离速率会减小。
第46讲 弱电解质的电离平衡
第46讲弱电解质的电离平衡复习目标 1.理解弱电解质在水溶液中的电离平衡。
2.理解电离平衡常数,掌握电离平衡常数的相关计算。
3.理解电离平衡常数的相关应用。
考点一弱电解质的电离平衡及影响因素1.弱电解质的电离平衡概念(1)电离平衡的建立在一定条件下(如温度、压强等),当弱电解质分子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。
2.影响电离平衡的因素以0.1 mol·L-1 CH3COOH溶液为例,填写外界条件对CH3COOH(aq)CH3COO-(aq)+H+(aq)ΔH>0的影响。
改变条件平衡移动方向n(H+) c(H+) 导电能力加水稀释向右增大减小减弱加入少量冰醋酸向右增大增大增强通入HCl(g) 向左增大增大增强加NaOH(s) 向右减小减小增强加CH3COONa(s) 向左减小减小增强升高温度向右增大增大增强1.弱电解质溶液中至少存在两种共价化合物分子()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.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()4.25 ℃时,0.1 mol·L-1 CH3COOH加水稀释,各离子浓度均减小()5.电离平衡向右移动,弱电解质的电离度一定增大()6.电离平衡向右移动,电解质分子的浓度一定减小()答案 1.√ 2.× 3.× 4.× 5.× 6.×电离平衡移动结果的分析1.分别画出冰醋酸加水稀释过程中溶液的电导率和pH随加水体积变化的曲线。
答案2.常温下,①100 mL 0.01 mol·L-1的CH3COOH溶液,②10 mL 0.1 mol·L-1的CH3COOH溶液。
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【弱电解质在水溶液中的电离平衡】
【电离平衡概念】
一定条件(温度、浓度)下,分子电离成离子的速率和离子结合成分子的速率相等,溶液中各分子和离子的浓度都保持不变的状态叫电离平衡状态(属于化学平衡).
任何弱电解质在水溶液中都存在电离平衡,达到平衡时,弱电解质具有该条件下的最大电离程度.
【电离平衡的特征】
①逆:弱电解质的电离过程是可逆的,存在电离平衡.
②等:弱电解质电离成离子的速率和离子结合成分子的速率相等.
③动:弱电解质电离成离子和离子结合成分子的速率相等,不等于零,是动态平衡.
④定:弱电解质在溶液中达到电离平衡时,溶液里离子的浓度、分子的浓度都不再改变.
⑤变:外界条件改变时,平衡被破坏,电离平衡发生移动.
【电离方程式的书写】
(1)强电解质用“=”,弱电解质用“⇌”
(2)多元弱酸分步电离,多元弱碱一步到位.
H2CO3≒H++HCO3-,HCO3-≒H++CO32-,以第一步电离为主.
NH3•H2O≒NH4++OH- Fe(OH)3≒Fe3++3OH-
(3)弱酸的酸式盐完全电离成阳离子和酸根阴离子,但酸根是部分电离.NaHCO3=Na++HCO3-,HCO3-≒H++CO32-
(4)强酸的酸式盐如NaHSO4完全电离,但在熔融状态和水溶液里的电离是不相同的.
熔融状态时:NaHSO4=Na++HSO4-;溶于水时:NaHSO4=Na++H++SO42-.
【例2】室温下,对于pH和体积均相同的醋酸和盐酸两种溶液,分别采取下列措施,有关叙述正确的是()
A.加适量的醋酸钠晶体后,两溶液的pH均增大
B.温度都升高20℃后,两溶液的pH均不变
C.加水稀释两倍后,两溶液的pH均减小
D.加足量的锌充分反应后,两溶液中产生的氢气一样多
【解析】盐酸是强酸,醋酸是弱酸,所以醋酸溶液中存在电离平衡,升高温度能促进弱电解质电离,pH相同的醋酸和盐酸,醋酸的浓度大于盐酸,不同的酸和相同金属反应,生成氢气的速率与溶液中离子浓度成正比.
A.向盐酸中加入醋酸钠晶体,醋酸钠和盐酸反应生成醋酸,导致溶液的pH增大,向醋酸中加入醋酸钠,能抑制醋酸电离,导致其溶液的pH增大,故A正确;
B.盐酸是强酸,不存在电离平衡,升高温度不影响盐酸的pH,醋酸是弱酸,其水溶液中存在电离平衡,升高温度,促进醋酸电离,导致醋酸溶液中氢离子浓度增大,所以醋酸的pH减小,故B错误;
C.pH相同、体积相同的醋酸和盐酸两种溶液分别加水稀释后,溶液中氢离子浓度都减小,所以pH都增大,故C错误;
D.pH相同、体积相同的醋酸和盐酸,醋酸的物质的量大于盐酸,且二者都是一元酸,所以分别与足量的锌反应,醋酸产生的氢气比盐酸多,故D错误;
故选A.
题型三:电离平衡常数的含义
【例3】部分弱酸的电离平衡常数如表,下列选项错误的是()
A.2CN-+H2O+CO2→2HCN+CO32-
B.2HCOOH+CO32-→2HCOO-+H2O+CO2↑
C.中和等体积、等pH的HCOOH和HCN消耗NaOH的量前者小于后者
D.等体积、等浓度的HCOONa和NaCN溶液中所含离子总数前者小于后者
【解析】弱酸的电离平衡常数越大,其酸性越强,等pH的弱酸溶液,酸性越强的酸其物质的量浓度越小,弱酸根离子水解程度越小,结合强酸能和弱酸盐反应制取弱酸分析解答.
根据电离平衡常数知,酸性强弱顺序为:HCOOH>H2CO3>HCN>HCO3-,
A.氢氰酸的酸性大于碳酸氢根离子而小于碳酸,所以发生CN-+H2O+CO2→HCN+HCO3-反应,故A错误;
B.甲酸的酸性大于碳酸,所以2HCOOH+CO32-→2HCOO-+H2O+CO2↑能发生,故B正确;
C.等pH的HCOOH和HCN溶液,甲酸的物质的量浓度小于氢氰酸,所以中和等体积、等pH的HCOOH和HCN消耗NaOH的量前者小于后者,故C正确;
D.根据电荷守恒,c(HCOO-)+c(OH-)=c(Na+)+c(H+),c(CN-)+c(OH-)=c(Na+)+c(H+),即离子总数是n(Na+ )+n(H+)的2倍,而NaCN的水解程度大,即NaCN溶液中的c(OH-)大,c(H+)小,c(Na+)相同,所以甲酸钠中离子浓度大,故D错误;
故选AD.
弱电解质的证明方法(以盐酸和醋酸为例):
1、通过测定同浓度、同体积的溶液的导电性强弱来鉴别
规律1:同物质的量浓度的酸溶液,酸越弱,其溶液的导电能力越弱.
2、通过测定同浓度溶液的pH大小来鉴别
规律2:同物质的量浓度的酸溶液,酸性越弱,溶液的pH越大.若两种酸溶液的pH相同,酸越弱,溶液的浓度越大.
3、通过比较同浓度、同体积的溶液与同一种物质反应的速率快慢来鉴别
规律3:等物质的量浓度的酸,酸越弱,其c (H+)越小,反应速率越慢.
4、通过测定同浓度的酸所对应的钠盐溶液的pH大小来鉴别
规律4:等物质的量浓度下,一元酸的钠盐溶液,其“对应的酸”越弱,溶液的pH越大.5、通过比较体积相同、pH相同的酸溶液同倍数稀释后,溶液的pH变化大小来鉴别
规律5:在pH相同时,同体积的酸,酸越弱,抗稀释能力越强,即稀释相同倍数下,pH变化幅度越小.
6、通过比较同体积、同pH的溶液分别与同种物质发生完全反应时,消耗的物质的量的多少来鉴别
规律6:在pH相同的条件下,同体积的酸,酸越弱,其中和能力越强.
7.通过向酸溶液中加入与之相应的钠盐,引起溶液pH变化的大小来鉴别
规律7:在等物质的量浓度的酸溶液中,分别加入相应的盐固体(电离出相同的酸根离子),引起pH变化越大,其相酸性越弱.。