弱电解质电离幻灯片.ppt

弱电解质电离第1页，共37页，编辑于2022年，星期六小结：小结：离子化合物离子化合物大部分大部分的盐类的盐类强强 碱碱共价化合物共价化合物强强 酸酸弱弱 酸酸弱弱 碱碱 水水弱电解质弱电解质强电解质强电解质第2页，共37页，编辑于2022年，星期六C(H+)C(Ac-)C(HAc)HAc初溶于水紧接着最后醋酸在醋酸在电电离离过过程中各微粒程中各微粒浓浓度的度的变变化化二、弱电解质的电离二、弱电解质的电离 CH3COOH CH3COO-+H+离子化离子化分子化分子化最小最小最小最小最大最大不变不变不变不变不变不变第3页，共37页，编辑于2022年，星期六开始时开始时V V离子化离子化 和和 V V分子化分子化怎样变化？怎样变化？当当V V离子化离子化 =V=V分子化分子化时，可逆过程达到一种什么样时，可逆过程达到一种什么样的状态？的状态？你能画出你能画出这这个个过过程的程的V Vt t图吗图吗？第4页，共37页，编辑于2022年，星期六V离子化=V分子化平衡状态V分子化t10tV弱电解质电离的弱电解质电离的V-tV-t图图V离子化 CH3COOH CH3COO-+H+离子化离子化分子化分子化第5页，共37页，编辑于2022年，星期六 在一定条件下（如温度、浓度等）的弱电解质的溶在一定条件下（如温度、浓度等）的弱电解质的溶液中，液中，弱电解质分子电离成离子的速率和离子重新结合成弱电解质分子电离成离子的速率和离子重新结合成分子的速率相等，分子的速率相等，溶液中各分子、离子的浓度保持不变的状态。溶液中各分子、离子的浓度保持不变的状态。前提前提实质实质标志标志1 1、定义：、定义：电电离平衡状离平衡状态态第6页，共37页，编辑于2022年，星期六 思考与交流思考与交流(见课本见课本P42)填写下表的空白填写下表的空白C(H+)C(A-)C(HA)HA初溶于水时初溶于水时达到电离平衡前达到电离平衡前达到电离平衡时达到电离平衡时C(B+)C(OH-)C(BOH)等体积等浓度的等体积等浓度的B+、OH-溶液相混合时溶液相混合时达到电离平衡前达到电离平衡前不变不变不变不变不变不变达到电离平衡时达到电离平衡时最小最小最小最小最大最大变大变大变大变大变小变小不变不变不变不变不变不变最大最大最大最大最小最小变小变小变小变小变大变大第7页，共37页，编辑于2022年，星期六 2 2、特、特 点：点：电离平衡是一种动态平衡电离平衡是一种动态平衡 条件不变，溶液中各分子、离子的浓度不条件不变，溶液中各分子、离子的浓度不变，溶液里既有离子又有分子变，溶液里既有离子又有分子 条件改变时，电离平衡发生移动。条件改变时，电离平衡发生移动。弱电解质的电离是可逆过程弱电解质的电离是可逆过程 V V电离电离=V=V结合结合00逆：逆：动：动：等：等：定：定：变：变：第8页，共37页，编辑于2022年，星期六 由于醋酸溶液中醋酸根离子浓度的增大，使得醋酸的电离平衡逆向移动。醋酸中加入醋酸铵，醋酸的电离平衡会移动吗？CH3COOH CH3COO-+H+离子化离子化分子化分子化弱弱电电解解质质的的电电离平衡符合勒夏特列原理离平衡符合勒夏特列原理 第9页，共37页，编辑于2022年，星期六实验实验3-2向两支盛有向两支盛有0.1mol/L的醋酸和硼酸溶液中的醋酸和硼酸溶液中滴加等浓度的滴加等浓度的Na2CO3溶液，观察现象溶液，观察现象有气泡放出有气泡放出 无现象无现象 证明醋酸的酸性硼酸的强证明醋酸的酸性硼酸的强 第10页，共37页，编辑于2022年，星期六 改改 变变 条条 件件平衡移平衡移动方向动方向C(H+)C(Ac-)C(HAc)电离电离程度程度 加加 热热 加加 盐盐 酸酸 加加NaOH(s)加加NaAc(s)加加CH3COOH 加加 水水讨论完成表格讨论完成表格：CH3COOH CH3COO-+H+正向正向增大增大增大增大减小减小逆向逆向增大增大减小减小增大增大正向正向减小减小增大增大减小减小逆向逆向减小减小增大增大增大增大正向正向增大增大增大增大增大增大正向正向减小减小减小减小减小减小增大增大减小减小增大增大增大增大减小减小减小减小第11页，共37页，编辑于2022年，星期六影响弱电解质电离的因素影响弱电解质电离的因素温度温度升高温度有利于电离(因为电离过程是吸热的)浓度浓度稀释有利于电离加入与弱电解质具有相同离子的强电解质会抑制电离加入能与弱电解质电离产生的某种离子反应的物质可促进电离第12页，共37页，编辑于2022年，星期六练习：已知多元弱酸在水溶液中的电离是分步的练习：已知多元弱酸在水溶液中的电离是分步的。例例：H2CO3 H+HCO3-一一(1)HCO3-H+CO32-一一(2)每一步的电离程度是不一样的。每一步的电离程度是不一样的。写出写出H3PO4在水溶液中的电离方程式。在水溶液中的电离方程式。H3PO4H+H2PO4-一一(1)H2PO4-H+HPO42-一一(2)HPO42-H+PO43-一一(3)第13页，共37页，编辑于2022年，星期六验证醋酸是验证醋酸是弱电解质弱电解质的五种实验方案的五种实验方案方案一方案一 配制某浓度的醋酸溶液，向其中滴入配制某浓度的醋酸溶液，向其中滴入几滴甲基橙试液，然后再加入少量醋酸钠晶几滴甲基橙试液，然后再加入少量醋酸钠晶体，振荡。体，振荡。现象现象 溶液由红色逐渐变为橙色。溶液由红色逐渐变为橙色。原理原理 醋酸是弱电解质，其水溶液中存在着电醋酸是弱电解质，其水溶液中存在着电离平衡：离平衡：CHCH3 3COOH=CHCOOH=CH3 3COOCOO-+H+H+根据化学平衡移动原理，在醋酸溶液中加入根据化学平衡移动原理，在醋酸溶液中加入醋酸钠晶体后，溶液中的醋酸根离子浓度增醋酸钠晶体后，溶液中的醋酸根离子浓度增大，醋酸电离平衡向左移动，导致大，醋酸电离平衡向左移动，导致H H+浓度减浓度减小，因此溶液由红色逐渐变为橙色。小，因此溶液由红色逐渐变为橙色。第14页，共37页，编辑于2022年，星期六方案二方案二 配制某浓度的醋酸钠溶液，向其中加配制某浓度的醋酸钠溶液，向其中加入几滴酚酞试液。入几滴酚酞试液。现现 象象 溶液由无色变为浅红色。溶液由无色变为浅红色。原原 理理 醋酸钠是强碱弱酸盐，溶于水后要发醋酸钠是强碱弱酸盐，溶于水后要发生水解，其水溶液中存在着水解平衡：生水解，其水溶液中存在着水解平衡：CH3COO-+H2O=CH3COOH+OH-。根据盐类水解理论，醋酸根离子与水电离出根据盐类水解理论，醋酸根离子与水电离出的氢离子结合生成弱电解质醋酸，破坏了水的氢离子结合生成弱电解质醋酸，破坏了水的电离平衡，导致氢氧根离子浓度大于氢离的电离平衡，导致氢氧根离子浓度大于氢离子浓度，使溶液显碱性。子浓度，使溶液显碱性。第15页，共37页，编辑于2022年，星期六方案三方案三 称取一定量的无水醋酸配制称取一定量的无水醋酸配制0.1mol/L的醋酸溶液，测定该溶液的的醋酸溶液，测定该溶液的pH。现现 象象 测出的测出的pH1。原原 理理 因为醋酸为弱酸（弱电解质），在水因为醋酸为弱酸（弱电解质），在水溶液中只有部分电离，所以溶液中只有部分电离，所以0.1mol/L的醋酸的醋酸溶液中的溶液中的H+浓度小于浓度小于0.1mol/L,溶液的溶液的pH1。第16页，共37页，编辑于2022年，星期六方案四方案四 在烧杯里加入浓醋酸，接通电源，然后缓缓加入在烧杯里加入浓醋酸，接通电源，然后缓缓加入蒸馏水并不断搅拌，观察电流表中电流强度的变化。蒸馏水并不断搅拌，观察电流表中电流强度的变化。现现 象象 电流表中电流强度先逐渐变大，后逐渐变小。电流表中电流强度先逐渐变大，后逐渐变小。原原 理理 强电解质浓溶液成倍稀释时，导电能力是成倍强电解质浓溶液成倍稀释时，导电能力是成倍减弱的；而弱电解质浓溶液在稀释时，因大部分弱减弱的；而弱电解质浓溶液在稀释时，因大部分弱电解质尚未电离电解质尚未电离,在加入少量水后在加入少量水后,弱电解质电离程弱电解质电离程度增大度增大,电离出的离子数目增加其增加的幅度大于稀电离出的离子数目增加其增加的幅度大于稀释的影响，导电性增强（表现为电流表中电流强度释的影响，导电性增强（表现为电流表中电流强度增大）；增大）；变成稀溶液后变成稀溶液后,电离程度虽然增大，稀释的电离程度虽然增大，稀释的影响大于离子数目增加的影响，导电性又逐渐减弱影响大于离子数目增加的影响，导电性又逐渐减弱（表现为电流表中电流强度减小）。（表现为电流表中电流强度减小）。第17页，共37页，编辑于2022年，星期六方案五方案五 配制浓度相同的盐酸和醋酸，取相配制浓度相同的盐酸和醋酸，取相同体积分别同时加入如上图所示的两个装置同体积分别同时加入如上图所示的两个装置的烧杯中，接通电源。的烧杯中，接通电源。现现 象象 通过电流表的电流强度：盐酸醋酸。通过电流表的电流强度：盐酸醋酸。原原 理理 电解质溶液的导电能力与溶液中自由电解质溶液的导电能力与溶液中自由移动的离子的浓度及离子所带的电荷有关。移动的离子的浓度及离子所带的电荷有关。因为盐酸和醋酸都是一元酸，盐酸中电流强因为盐酸和醋酸都是一元酸，盐酸中电流强度大于醋酸中的电流强度，说明盐酸中离子度大于醋酸中的电流强度，说明盐酸中离子浓度大，醋酸中离子浓度小，而盐酸是强电浓度大，醋酸中离子浓度小，而盐酸是强电解质，因此醋酸是弱电解质。解质，因此醋酸是弱电解质。第18页，共37页，编辑于2022年，星期六 下表是实验测定的是下表是实验测定的是2525时醋酸电离达到平衡各种微时醋酸电离达到平衡各种微粒的浓度，请填写下表将你的结论与同学交流讨论。粒的浓度，请填写下表将你的结论与同学交流讨论。1.78101.78105 51.80101.80105 50.421%0.421%1.34%1.34%交流与讨论交流与讨论1 4.2110-30.11.3410-3第19页，共37页，编辑于2022年，星期六三、电离平衡常数（三、电离平衡常数（K）-弱电解质电离程度相对大小一种参数弱电解质电离程度相对大小一种参数对于一元弱酸对于一元弱酸 HA H HA H+A+A-，平衡时平衡时Ka=c(H+).c(A-)c(HA)对于一元弱碱对于一元弱碱 MOH M MOH M+OH+OH-，平衡时平衡时Kb=c(M+).c(OH-)c(MOH)（2）电离平衡常数的化学含义电离平衡常数的化学含义：1、计算方法：、计算方法：K K值越大，电离程度越大，相应酸值越大，电离程度越大，相应酸(或碱或碱)的酸的酸(或碱或碱)性越强。性越强。第20页，共37页，编辑于2022年，星期六酸酸电离方程式电离方程式电离平衡常数电离平衡常数K K醋酸醋酸碳酸碳酸氢硫酸氢硫酸磷酸磷酸CHCH3 3COOH COOH CH CH3 3COOCOO-+H+H+K=1.7610K=1.7610-5-5H H2 2S S H H+HS+HS-HCO3-H+CO32-K K2 2=5.6110=5.6110-11-11K K1 1=4.3110=4.3110-7-7H2CO3 H+HCO3-HS-H+S2-K K1 1=9.110=9.110-8-8K K2 2=1.110=1.110-12-12H3PO4 H+H2PO4-H2PO4 H+HPO42-HPO4 H+PO43-K K1 1=7.510=7.510-3-3K K2 2=6.2310=6.2310-8-8K K3 3=2.210=2.210-13-13 第21页，共37页，编辑于2022年，星期六2525时时,几种弱酸的电离常数几种弱酸的电离常数名称名称电离常数电离常数HFHF3.53.51010-4-4H H2 2COCO3 34.34.31010-7-7CHCH3 3COOHCOOH1.81.81010-5-5HClOHClO3.03.01010-8-8不同温度下醋酸的电离常数不同温度下醋酸的电离常数温度温度电离常数电离常数25251.81.81010-5-550505.15.11010-5-51 1、相同温度相同下，、相同温度相同下，KaKa越大，酸性越强；越大，酸性越强；2 2、温度越高，同一弱电解、温度越高，同一弱电解质的质的K Ka a(或或K Kb b)越大；越大；3 3、电离是吸热的、电离是吸热的;4 4、K Ka a只与温度有关，只与温度有关，与浓度无关；与浓度无关；看数据看数据,得结论得结论结论结论:第22页，共37页，编辑于2022年，星期六（3）影响电离平衡常数的因素）影响电离平衡常数的因素 K值只随温度变化。值只随温度变化。例题：例题：下列物质的导电性最差的是（下列物质的导电性最差的是（）A.0.1mol/LA.0.1mol/L的盐酸的盐酸 B.0.1mol/L B.0.1mol/L的氢氟酸的氢氟酸 C.0.1mol/L C.0.1mol/L的氢氰酸的氢氰酸 D.D.石墨棒石墨棒 已知氢氟酸的已知氢氟酸的大于大于氢氰酸氢氰酸 C第23页，共37页，编辑于2022年，星期六1、根据表中数据（均在同温同压下测定）回答：、根据表中数据（均在同温同压下测定）回答：酸酸HXHXHYHYHZHZ物质的量浓度物质的量浓度C C1 1C C2 2C C3 3电离常数电离常数7.27.21010-4-41.81.81010-4-41.81.81010-5-5三种弱电解质的强弱顺序为三种弱电解质的强弱顺序为:HXHYHZ巩固练习巩固练习第24页，共37页，编辑于2022年，星期六2 2、2525时，时，0.1mol/L0.1mol/L的的HCOOHHCOOH溶液中，溶液中，HCOOHHCOOH的电离度为的电离度为4.24%4.24%，求溶液中的氢离，求溶液中的氢离子浓度及子浓度及HCOOHHCOOH的平衡常数。的平衡常数。c(H+)=4.2410-3mol/L Ka=1.810-4巩固练习巩固练习第25页，共37页，编辑于2022年，星期六H2S HHSHS HS2 右右右右减小减小增大增大减小减小增大增大第26页，共37页，编辑于2022年，星期六弱弱 电电 解解 质质 加加 水水 稀稀 释释 时时，电电 离离 程程 度度_,离离子子浓浓度度_?（填填变变大大、变小、不变或不能确定）变小、不变或不能确定）变大变大不能确定不能确定 画出用水稀释冰画出用水稀释冰醋酸时离子浓度随醋酸时离子浓度随加水量的变化曲线加水量的变化曲线。第27页，共37页，编辑于2022年，星期六【课堂练习】【课堂练习】1.一定量的盐酸跟过量的铁粉反应时，为减一定量的盐酸跟过量的铁粉反应时，为减缓反应速率而不影响生成氢气的总量，可向缓反应速率而不影响生成氢气的总量，可向盐酸中加入适量的（盐酸中加入适量的（）A.NaOH(固）固）B.H2O C.NH4Cl（固）（固）D.CH3COONa(固）固）BD第28页，共37页，编辑于2022年，星期六例如例如:0.1mol/LH2S溶液中各步电离溶液中各步电离H+为：为：H2S H+HS-H+=110-4mol/L HS-H+S2-H+=110-13mol/L多元弱酸是分步电离的，多元弱酸是分步电离的，K1K2（一般要（一般要相差相差105）。）。多元弱酸的酸性由多元弱酸的酸性由第一步电离第一步电离决决定。定。电离平衡是动态平衡，平衡移动符合勒电离平衡是动态平衡，平衡移动符合勒夏特列原理夏特列原理说明说明：你知道第二步电离难的原因吗？你知道第二步电离难的原因吗？第29页，共37页，编辑于2022年，星期六电离难的原因电离难的原因：a、一级电离出、一级电离出H+后，剩下的酸根阴离后，剩下的酸根阴离子带负电荷，增加了对子带负电荷，增加了对H+的吸引力，使第的吸引力，使第二个二个H+离子电离困难的多；离子电离困难的多；b、一级电离出的、一级电离出的H+抑制了二级的电离。抑制了二级的电离。第30页，共37页，编辑于2022年，星期六 2 2、有两瓶、有两瓶pH=2pH=2的酸溶液的酸溶液,一瓶是强酸一瓶是强酸,一瓶是弱一瓶是弱酸酸.现只有石蕊试液、酚酞试液、现只有石蕊试液、酚酞试液、pHpH试纸和蒸馏水试纸和蒸馏水,而没有其它试剂而没有其它试剂.简述如何用最简便的实验方法来简述如何用最简便的实验方法来判别哪瓶是强酸判别哪瓶是强酸:各取等体积酸液各取等体积酸液,用蒸馏水稀释相同倍数用蒸馏水稀释相同倍数,然后然后用用PHPH试纸分别测其试纸分别测其PHPH值值,PH,PH值变化大的那瓶是强值变化大的那瓶是强酸酸.第31页，共37页，编辑于2022年，星期六3.3.有有H H+浓度相同、体积相等的三种酸：浓度相同、体积相等的三种酸：a a、盐酸、盐酸 b b、硫酸、硫酸 c c、醋酸，同时加入足量、醋酸，同时加入足量的锌，则开始反应时速率的锌，则开始反应时速率_，反应完全后生，反应完全后生成成H H2 2的质量的质量_。（用。（用 表示）表示）a=b=ca=bc第32页，共37页，编辑于2022年，星期六几个注意的问题：几个注意的问题：B B、稀稀醋醋酸酸和和稀稀磷磷酸酸的的稀稀释释：电电离离程程度度增增大大，而而离离子子浓浓度度始终是减小的。始终是减小的。稀释弱电解质溶液（温度不变），电离程度稀释弱电解质溶液（温度不变），电离程度 ，平衡向平衡向移动，自由离子数目移动，自由离子数目；离子浓度；离子浓度，溶液导电能力，溶液导电能力。电离平衡常数。电离平衡常数（填变或不（填变或不变）变）增大增大电离方向电离方向增多增多增大或减小增大或减小增强或减弱增强或减弱不变不变A A、对于冰醋酸和磷酸：加水溶解并不断稀释的过程中，电、对于冰醋酸和磷酸：加水溶解并不断稀释的过程中，电离程度离程度 平衡向平衡向移动，自由离子浓度先移动，自由离子浓度先 后后；增大增大电离方向电离方向大大小小第33页，共37页，编辑于2022年，星期六3、量度弱电解质电离程度的化学量、量度弱电解质电离程度的化学量（2）弱电解质的电离度）弱电解质的电离度 =已电离的电解质浓度已电离的电解质浓度电解质的初始浓度电解质的初始浓度100100%已电离的分子数已电离的分子数 弱电解质初始分子总数弱电解质初始分子总数=100%100%注意：注意：弱电解质浓度越小，电离程度越大弱电解质浓度越小，电离程度越大;同温度同浓度时，电离度越大，同温度同浓度时，电离度越大，则酸性（或碱性）越强；则酸性（或碱性）越强；第34页，共37页，编辑于2022年，星期六将将0.1mol/L0.1mol/L的氨水稀释的氨水稀释1010倍，随着氨水浓度的降倍，随着氨水浓度的降低，下列数据逐渐增大的是（低，下列数据逐渐增大的是（）A.H A.H+B.OH B.OH-C.OHC.OH-/NH/NH3 3HH2 2O D.NHO D.NH4 4+AC第35页，共37页，编辑于2022年，星期六能说明醋酸是弱电解质的事实是能说明醋酸是弱电解质的事实是 （）A.醋酸溶液的导电性比盐酸弱醋酸溶液的导电性比盐酸弱B.醋酸溶液与碳酸钙反应，缓慢放出二醋酸溶液与碳酸钙反应，缓慢放出二氧化碳氧化碳C.醋酸溶液用水稀释后，氢离子浓度下醋酸溶液用水稀释后，氢离子浓度下降降D.0.1mol/Lmol/L的的CH3COOH溶液中，氢离子溶液中，氢离子浓度约为浓度约为0.001mol/Lmol/LD第36页，共37页，编辑于2022年，星期六将将0.1molL-1醋酸溶液加水稀释，在稀释过程中醋酸溶液加水稀释，在稀释过程中（）A溶液中溶液中CH3COO的浓度增大的浓度增大B溶液中溶液中H+个数增多，个数增多，H+离子的浓度减小离子的浓度减小C溶液中溶液中H+个数减少，个数减少，H+的浓度减小的浓度减小D溶液中溶液中CH3COOH的分子数减少，的分子数减少，CH3COOH的浓度也减小的浓度也减小BD第37页，共37页，编辑于2022年，星期六