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弱电解质的电离知识点总结


弱电解质的电离
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。 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。 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。SO2、CO2 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,所以他们是电解质。 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。 强弱电解质与结构的关系
强电解质 电离特点 完全电离不可逆, 不存在 电离平衡 弱电解质 部分电离可逆,存在电离平衡 弱酸(H2S、H2CO3 、CH3COOH、HF、 物质种类 强酸、强碱、大部分盐、 金属氧化物 HCN、HClO) 、弱碱(NH3·H2O,多 数不溶性的碱[如 Fe(OH)3、 Cu(OH)2 等 ] ) 水 、 个 别 盐 〔 HgCl2 、 、 (CH3COO)2Pb〕 溶液中溶质粒 子种类 结构特点 水合离子、无溶质分子 含有离子键的离子化合 物和某些具有极性键的 共价化合物 某些具有极性键的共价化合物 水合离子、溶质分子共存 溶质分子 极性键结合的共价化合 物 非金属氧化物、氢化物 (酸除外) 多数有机物; 、 非电解质 熔融及水溶液均不电离

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。
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3、电解质溶液的导电性和导电能力 溶液浓度 电离程度

离子浓度 导电性强弱

离子所带电荷 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。离子电荷 数越高,导电能力越强。 ③ 强电解质溶液导电性不一定比弱电解质强 (浓度可不同) 饱和强电解质溶液导电性不一 ; 定比弱电解质强 ④ 电解质的导电条件是水溶液或高温熔融液(熔液) 。共价化合物只能在溶液中导电,离子 化合物在熔液和溶液均可导电。(区别离子与共价化合物) 三、弱电解质的电离平衡 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(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。 2、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。 3、影响电离平衡的因素(符合勒沙特列原理) (1)内因—电解质本身的性质,是决定性因素。 (2)外因 ①温度—由于弱电解质电离过程均要吸热,因此温度升高,电离度增大。 ②浓度—同一弱电解质,浓度越大,电离度越小。 在一定温度下,浓度越大,电离程度越小。因为溶液浓度越大,离子相互碰撞结合成分 子的机会越大,弱电解质的电离程度就越小。因此,稀释溶液会促进弱电解质的电离。

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例如:在醋酸的电离平衡 CH3COOH

CH3COO-+H+

A 加水稀释,平衡向右移动,电离程度变大,但 c(CH3COOH)、c(H+)、c(CH3COO-)变小; B 加入少量冰醋酸,平衡向右移动,c(CH3COOH)、c(H+)、c(CH3COO-)增大但电离程度小; ③外加物质 若加入的物质电离出一种与原电解质所含离子相同的离子,则会抑制原电解质的电离, 使电离平衡向生成分子的方向移动; 若加入的物质能与弱电解质电离出的离子反应, 则会促 进原电解质的电离,使电离平衡向着电离的方向移动。

以电离平衡 CH3COOH 项 目 加水稀释 加冰醋酸 升高温度 加 NaOH(s) H2SO4(浓) 加醋酸铵(s) 加金属 Mg 加 CaCO3(s) 平衡移 动方向 向右 向右 向右 向右 向左 向左 向右 向右 c(H+) 减小 增大 增大 减小 增大 减小 减小 减小

CH3COO-+H+为例,各种因素对平衡的影响可归纳为下表: n(H+) 增多 增多 增多 减少 增多 减少 减少 减少 c(Ac-) 减小 增多 增多 增多 减少 增多 增多 增多 c(OH-) 增多 减小 增多 增多 减少 增多 增多 增多 c(H+)/ c(HAc) 增多 减小 增多 增多 增多 减小 增多 增多 导电能力 减弱 增强 增强 增强 增强 增强 增强 增强 电离程度 增大 减小 增大 增大 减小 减小 增大 增大

四、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 NH3·H2O H++HCO3-,HCO3NH4+ + OHH++CO32-,以第一步电离为主。 Fe(OH)3 H++CO32Fe3+ + 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-

(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++SO42五、电离平衡常数(相当化学平衡常数) 在一定温度下, 当弱电解质的电离达到平衡状态时, 溶液中电离产生的各种离子浓度的 乘积与溶液中未电离的弱电解质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,通常用 Ka 表示弱酸的电离常数。 AB ? A++B


K电离 ?

c(A ? ) ? c(B- ) c(AB)

(1)K 的意义:K 值越大,则电离程度越大,电解质(即酸碱性)越强;K 值越小,电离 程度越小,离子结合成分子就越容易,电解质(即酸碱性)越弱。表达式中各组分的

3

浓度均为平衡浓度。 (2)K 的影响因素:K 的大小与溶液的浓度无关,只随温度的变化而变化.温度不变,K 值不变;温度不同,K 值也不同。 (3)多元弱酸的 K:多元弱酸的电离是分步电离的,每步电离平衡常数,通常用 K1、K2、 K3 分别表示,但第一步电离是主要的。如:磷酸的三个 K 值,K1>K2>K3 ,磷酸的电离 只写第一步。说明: ①一元弱酸、一元弱碱的电离常数表达式: CH3COOH CH3COO
+ -

+H



一定温度下 CH3COOH 的电离常数为: NH3·H2O NH4 + OH


Ka ?

c( H ? ) ? c(CH 3COO ? ) c(CH 3COOH )
? c( NH 4 ) ? c(OH ? ) c( NH 3 ? H 2O)

一定温度下 NH3·H2O 的电离常数为:

Kb ?

②多元弱酸的电离特点及电离常数表达式: A 分步电离:是几元酸就分几步电离.每步电离只能产生一个 H ,每一步电离都有其相应 的电离常数。 B 电离程度逐渐减小,且 K1>K2>K3,故多元弱酸溶液中平衡时的 H 主要来源于第一步。 所以,在比较多元弱酸的酸性强弱时,只需比较其 K1 即可。例如 25℃时,H3PO4 的电离; H3PO4 H2PO4 HPO42
- + +

H2PO4



+H




K1 ?


? c ( H 2 PO4 ) ? c( H ? ) ? 7.5 ? 10?3 c( H 3 PO4 )

HPO42 PO43


+H


K2 ? K3 ?

2 c( HPO4 ? ) ? c( H ? ) ? c( H 2 PO4 ) 3 c( PO4 ? ) ? c( H ? ) 2 c( HPO4 ? )


? 6.2 ? 10?8



+H

? 2.61 ? 10?13

多元弱酸溶液中的 c(H )是各步电离产生的 c(H )的总和,在每步的电离常数表达式中 的 c(H )是指溶液中 H 的总浓度而不是该步电离产生的 c(H )。 六、电离度 电离度( ? ) (相当转化率,与温度、浓度均有关)
+ + +



己电离的电解质的分子 数 ? 100% 溶液中原有电解质的总 分子数 A 内因:电解质的本性。 B 外因:温度和溶液的浓度等。
电离度( ? )= (1)浓度的影响: 醋酸稀释时电离度变化的数据: 浓度(mol/L) 电离度(%) 0.2 0.948 0.1 1.32 0.001 12.4

可见,电离度随浓度的降低而增大。 (因浓度越稀,离子互相碰撞而结合成分子的机会越 少,电离度就越大。 )
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章节知识结构图

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