水溶液中的离子平衡归纳总结提高
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水溶液中的离子平衡归纳总结提高
Revised on November 25, 2020
水溶液中的离子平衡归纳总结提高
☆ 规律的理解和运用: 一、强、弱电解质与结构的关系
强电解质:水溶液中完全电离,绝大多数为离子化合物和强极性共价化合物,
如,强酸、强碱、绝大多数盐;如果不在熔融状态下,在水溶液中导电性不一定强,因为可能是稀溶液或难溶强电解质。
弱电解质:水溶液中不完全电离,绝大多数为含极性键的共价化合物,如,弱
酸、弱碱、水。不要把溶解平衡当成电离平衡;弱电解质在很稀时电离程度也很大;导电性不一定比强电解质差。
二、弱电解质的电离平衡
1、在一定条件下(主要是温度,因为在水溶液中压强不怎么影响平衡),当电解质分子电离成离子(离子化)的速率与和离子重新结合生成分子(分子化)的速率相等时,电离过程就达到了平衡状态。
2、电离平衡的特征
“动”——动态平衡; “等”——V 分子化=V 离子化; “定”——弱电解质的电离程度保持一定,溶液中各种粒子的浓度保持一定; “变”——外界条件发生变化,电离平衡也要发生移动。 3.影响电离平衡的因素
①对弱电解质溶液的稀释过程中,弱电解质的电离程度增大,溶液中离子数目增多,溶液中离子浓度变小。这里有相反的两个过程,)
()
()(aq V B n B C
n(B)随着稀释稍稍增大一点,V(aq)却随着稀释显着增大;分母增大的倍数大,所以C(B)还是减小。
②电离均为吸热过程,升高温度,电离程度增大,离了数目增多,离子浓度增大。K 也增大。 三、水的电离和溶液的PH 1、水的离子积K w
只与温度有关,25℃时:K w = c (H +)·c (OH -)=1×10-7×1×10-7=1×10-14。 2、影响水的电离的因素
①加入酸或碱,抑制水的电离,K w 不变;
②加入某些能水解盐,促进水的电离,K w 不变;加入金属钠也促进水的电离。
③升高温度,促进水的电离,水的离子积增大,有些资料认为:在100℃时,K W =1×10-12。
3、溶液的酸碱性
分析:中性 c(H+)=c(OH-),酸性 c(H+)>c(OH-),碱性 c (H+)<c(OH-)。
4、溶液的pH
化学上常用c(H+)的负常用对数表示溶液酸碱性的强弱:pH=-lg{c(H-+)}范围在0~14
四、盐类的水解
1.离子浓度大小问题:
在CH3COONa溶液中存在着下列电离及水解过程:粗略认为弱酸、弱碱电离1%,水解1‰.
CH3COONa = CH3COO- + Na+
O H+
H
COO- + H2-
CH
离子浓度大小顺序是:c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+)。
如果只有四种离子排序口诀:阳阴阴阳或阴阳阳阴。
2.物料守恒(质量守恒)问题:
CH3COONa的浓度为 L ,达到水解平衡后c(CH3COO-)+c(CH3COOH) =C(Na+)= L
3. 电荷守恒。溶液是呈电中性的,因此溶液中的负电荷总浓度和正电荷总浓度应该相等,这就是溶液中的电荷守恒。
CH3COONa溶液有:c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-) 遇到二价离子×2,三价离子×3.
4.质子守恒:用电荷守恒-物料守恒=质子守恒。
C(H+)=C(OH-)-C(CH3COOH)
五、影响水解的因素(条件)
1.水解反应的特点:
(1).水解反应是可逆反应(其逆反应是有弱酸或弱碱参加的中和反应),因此存在着水解平衡。
例如CH3COONa水解的化学方程式为: CH3COONa+H2O CH3
由此可知CH3COONa水解反应的逆反应是CH3COOH和NaOH的中和反应,由于中和反应进行程度是比较高的,因此水解反应进行的程度是很微弱的,双水解比单一水解程度大些,只要双水解产物中有沉淀,则水解进行完全,写等号,不可逆。
(2).水解反应是吸热反应。因为中和反应是放热反应,所以水解反应是吸热的。
2.促进盐类水解的方法:以CH3COO-+H23COOH+OH- 为例
(1).加热:加热可使平衡向吸热反应方向移动,因此加热能促进水解反应的发生。
(2).加酸:加酸或酸性物质能中和水解产生的OH-,使OH-浓度减小,平衡正向移动。
(3).加入能消耗OH-的盐:如加入含有NH4+、Al3+、Fe3+等能结合OH-的盐也能促进水解反应的发生(实际上除NH4+外,其它就是协同双水解反应)。
(4).加水稀释:加水使溶液体积增大,平衡向微粒数增多的方向移动即正向移动(水溶液中的化学平衡不考虑水分子)。但是水解产生的酸性或碱性还是减弱。
3.抑制盐类水解的方法:以NH4++H23·H2O+H+为例
(1).降温:降低温度可使平衡向放热反应方向移动,因此降温能抑制水反应。
(2).加酸:加酸或酸性物质,使溶液中H+浓度增大,平衡逆向移动。
六.一般规律:
1.强酸溶液每稀释10倍,溶液的PH值增大1个单位,强碱溶液每稀释10倍,溶液的PH值减小1个单位。
2.弱酸溶液每稀释10倍,溶液的PH值增大不到1个单位,弱碱溶液每稀释10倍,溶液的PH值减小不到1个单位。
3.使酸溶液PH值增大1个单位,强酸溶液只需要稀释10倍,弱酸溶液必须稀释10倍以上。
4.使碱溶液PH值减小1个单位,强碱溶液只需要稀释10倍,弱碱溶液必须稀释10倍以上。
5.酸越强对应离子的水解程度就越弱;酸越弱对应离子的水解程度就越强。
6.碱越强对应离子的水解程度就越弱;碱越弱对应离子的水解程度就越强。
7.浓度相同时,CH3COOH的电离程度大于CH3COO-的水解程度。
8.相同条件下氨水的电离度和醋酸的电离程度相等,氨水和醋酸是强弱相当的弱碱和弱酸,因此浓度相同时NH3·H2O的电离程度大于NH4+的水解程度。醋酸铵溶液呈中性。
9.若醋酸或氨水的浓度大于对应离子的浓度,他们的电离更大于水解。
10.若是比醋酸和氨水较强的酸和碱,在浓度相同时,电解质的电离程度比对应离子的水解程度更大。
七.难溶电解质溶解平衡
1、概念:
在一定条件下(就是一定温度下),难溶电解质电解质溶解成离子的速率等于
离子重新结合成沉淀的速率,溶液中各离子的浓度保持不变的状态。(也叫沉
淀溶解平衡)