弱电解质的电离平衡(教育精品).ppt
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1、第三章 水溶液中的离子平衡第第1 1讲讲 弱电解质的电离平衡弱电解质的电离平衡基础盘点基础盘点一、强、弱电解质一、强、弱电解质自我诊断自我诊断 序号序号符合的条件符合的条件物质的序号物质的序号(1 1)电解质电解质(2 2)非电解质非电解质(3 3)强电解质强电解质(4 4)弱电解质弱电解质(5 5)既不是电解质也不是非电解质既不是电解质也不是非电解质1.1.有以下有以下1010种物质:种物质:铜,铜,稀硫酸,稀硫酸,氯化氢,氯化氢,氨气,氨气,氟化氢,氟化氢,二氧化碳,二氧化碳,乙酸,乙酸,氯氯 化钠,化钠,碳酸钙,碳酸钙,氯气。氯气。结合下表中提示的信结合下表中提示的信 息,把符合左栏条件
2、的物质的序号填入右栏相应息,把符合左栏条件的物质的序号填入右栏相应 的位置。的位置。序序号号物质的序号物质的序号(1 1)(2 2)(3 3)(4 4)(5 5)基础回归基础回归1.1.电解质和非电解质电解质和非电解质电解质电解质非电解质非电解质共同点共同点都是化合物都是化合物不不同同点点物质类型物质类型酸、酸、部分、部分金属氧化物金属氧化物多数多数 化合物化合物和非金属氧化物等和非金属氧化物等实例实例H H2SOSO4、NaOHNaOH、NaClNaCl、NaNa2O OCOCO2、CHCH3CHCH2OHOH在熔化或在熔化或水溶液中水溶液中的电离情的电离情 况况 电离电离都都 电离电离碱碱
3、盐盐有机有机能能不能不能2.2.强电解质和弱电解质强电解质和弱电解质 (1 1)概念)概念 (2 2)与化合物类型的关系)与化合物类型的关系 强电解质主要是大部分强电解质主要是大部分 化化合物及某合物及某些些 化化 合物。弱电解质主要是某些合物。弱电解质主要是某些 化合物。化合物。离子离子共价共价共价共价全部全部强酸强酸强碱强碱大多数盐大多数盐弱酸弱酸弱碱弱碱水水部分部分3.3.电离方程式的书写电离方程式的书写 (1 1)强电解质用)强电解质用 ,弱电解质用,弱电解质用 。(2 2)多元弱酸分步电离,且第一步电离程度远远)多元弱酸分步电离,且第一步电离程度远远 大于第二步,如碳酸电离方程式:大
4、于第二步,如碳酸电离方程式:,。(3 3)多元弱碱电离方程式一步写成,如氢氧化铁)多元弱碱电离方程式一步写成,如氢氧化铁 电离方程式:电离方程式:。H H2 2COCO3 3 H H+HCO+HCOHCO HHCO H+CO+COFe(OH)Fe(OH)3 3 FeFe3+3+3OH+3OH-误区警示误区警示 (1)(1)强、弱电解质和溶解性的关系强、弱电解质和溶解性的关系 强强电电解解质质不不一一定定易易溶溶于于水水,例例如如 B Ba aS SO O4 4、C Ca aC CO O3 3虽虽 难难溶溶,但但因因其其溶溶解解部部分分在在水水中中完完全全电电离离,因因此此仍仍 为为 强强 电电
5、 解解 质质;而而 有有 些些 物物 质质 如如 H HF F、H H3 3P PO O4 4、N NH H3 3H H2 2O O 等虽易溶,但在水中部分电离等虽易溶,但在水中部分电离,故仍为弱电解质。故仍为弱电解质。(2 2)强、弱电解质与导电性的关系)强、弱电解质与导电性的关系 电电解解质质溶溶液液的的导导电电性性只只与与溶溶液液中中离离子子浓浓度度的的大大小小及及 所所带带的的电电荷荷数数有有关关,与与电电解解质质强强弱弱无无必必然然联联系系。只只 有有在在相相同同条条件件下下,等等物物质质的的量量浓浓度度的的强强电电解解质质溶溶液液的的 导导电电性性才才比比弱弱电电解解质质溶溶液液的
6、的导导电电能能力力强强。另另外外,能能 导电的物质也未必是电解质导电的物质也未必是电解质,如石墨、金属等。如石墨、金属等。二、弱电解质的电离平衡二、弱电解质的电离平衡自我诊断自我诊断2.2.根据电离平衡的影响因素填写以下表格:根据电离平衡的影响因素填写以下表格:实例实例NHNH3 3H H2 2O NH+OHO NH+OH-加入物质加入物质或措施或措施平衡移平衡移动方向动方向电离电离程度程度c c(OH(OH-)c c(NH(NH )导电导电能力能力H H2 2O OHClHClNaOH NaOH CHCH3 3COONHCOONH4 4加热加热二、弱电解质的电离平衡二、弱电解质的电离平衡自我
7、诊断自我诊断2.2.根据电离平衡的影响因素填写以下表格:根据电离平衡的影响因素填写以下表格:实例实例NHNH3 3H H2 2O NH+OHO NH+OH-加入物质加入物质或措施或措施平衡移平衡移动方向动方向电离电离程度程度c c(OH(OH-)c c(NH(NH )导电导电能力能力H H2 2O OHClHClNaOH NaOH CHCH3 3COONHCOONH4 4加热加热 向右向右 增大增大 减小减小 减小减小 减弱减弱 向右向右 增大增大 减小减小 增大增大 增增强强 向左向左 减小减小 增大增大 减小减小 增增强强 向左向左 减小减小 减小减小 增大增大 增增强强 向右向右 增大增
8、大 增大增大 增大增大 增增强强 答案答案 向右向右 增大增大 减小减小 减小减小 减弱减弱 向右向右 增大增大 减小减小 增大增大 增强增强 向左向左 减小减小 增大增大 减小减小 增强增强 向左向左 减小减小 减小减小 增大增大 增强增强 向右向右 增大增大 增大增大 增大增大 增强增强基础回归基础回归1.1.概念概念 弱电解质的电离平衡是指在一定条件下(温度、弱电解质的电离平衡是指在一定条件下(温度、浓度)浓度),弱电解质弱电解质 的速率和的速率和 的速率相等的状态。如下图所示:的速率相等的状态。如下图所示:电离成离子电离成离子离子离子结合成分子结合成分子2.2.特征特征3.3.外界条件
9、的影响外界条件的影响 以弱电解质以弱电解质ABAB的电离为例的电离为例:ABAB A A+B B-升高温度、加水稀释、增大升高温度、加水稀释、增大c c(AB)(AB)、减小、减小c c(A A+)或或c c(B B-)平衡右移平衡右移平衡左移平衡左移降低温度、减小降低温度、减小c c(AB)(AB)、增大、增大c c(A(A+)或或c c(B B-)=指点迷津指点迷津 从从纯纯净净的的弱弱电电解解质质开开始始加加水水稀稀释释,电电离离平平衡衡正正向向 移移动动,离离子子数数目目增增多多,离离子子浓浓度度增增大大,导导电电能能力力 增增 强强;加加水水稀稀释释至至稀稀溶溶液液后后再再加加水水稀
10、稀释释,电电离离平平衡衡 正正向向移移动动,离离子子数数目目增增多多,电电离离程程度度增增大大,但但离离 子浓度减小,导电能力降低。子浓度减小,导电能力降低。注意以下几个问题:注意以下几个问题:(1 1)电电离离平平衡衡向向右右移移动动,电电离离程程度度不不一一定定增增大大,如如 向氨水中通入向氨水中通入NHNH3 3。(2 2)电电离离平平衡衡向向右右移移动动,离离子子浓浓度度不不一一定定增增,如如 向向 氨水中加水。氨水中加水。三、电离常数三、电离常数自我诊断自我诊断3.3.已知下面三个数据已知下面三个数据:7.2:7.21010-4-4、4.64.61010-4-4、4.94.9 10
11、10-10-10分别是下列有关的三种酸的电离常数分别是下列有关的三种酸的电离常数,若已知若已知 下列反应可以发生下列反应可以发生:NaCN+HNONaCN+HNO2 2 HCN+NaNOHCN+NaNO2 2 NaCN+HF HCN+NaFNaCN+HF HCN+NaF NaNONaNO2 2+HF HF HNOHNO2 2+NaF+NaF 由此可判断下列叙述不正确的是由此可判断下列叙述不正确的是 ()()A A.K K(HFHF)=7.2)=7.21010-4-4 B B.K K(HNOHNO2 2)=4.9)=4.91010-10-10 C C.根据第一个和第三个反应即可得出结论根据第一个
12、和第三个反应即可得出结论 D D.K K(HCN)(HCN)K K(HNOHNO2 2)H HN NO O2 2 H HC CN N。由由此此可可判判断断 K K(H HF F)K K(H HN NO O2 2)K K(H HC CN N),其其 对应数据依次为对应数据依次为:K K(HFHF)=7.2)=7.21010-4-4 K K(HNOHNO2 2)=4.6)=4.61010-4-4 K K(HCNHCN)=4.9)=4.91010-10-10 答案答案 B B基础回归基础回归1.1.表达式表达式 对一元弱酸对一元弱酸HAHA:HA HHA H+A A-K Ka a=。对一元弱碱对一元
13、弱碱BOHBOH:BOH BBOH B+OHOH-K Kb b=。2.2.特点特点 (1)(1)电离常数只与电离常数只与 有关有关,升温升温,K K值值 。(2)(2)多元弱酸的各级电离常数的大小关系是多元弱酸的各级电离常数的大小关系是K Ka a1 1 K Ka2a2K Ka3a3,所以其酸性主要决定于第一步电离。所以其酸性主要决定于第一步电离。温度温度增大增大c c(H H+)c c(A(A-)c c(H HA)A)c c(B(B+)c c(OH(OH-)c c(BOH)(BOH)3.3.意义意义 电离常数数值的大小电离常数数值的大小,可以估算弱电解质电离的趋可以估算弱电解质电离的趋 势。
14、势。K K值越大值越大,电离程度越大电离程度越大,酸酸(或碱或碱)性越强。如性越强。如 相同条件下常见弱酸的酸性强弱相同条件下常见弱酸的酸性强弱:H H2 2SOSO3 3HH3 3POPO4 4HFCHHFCH3 3COOHHCOOHH2 2COCO3 3HH2 2SHClOSHClO要点精讲要点精讲要点一要点一 强酸与弱酸强酸与弱酸(或强碱与弱碱或强碱与弱碱)的比较的比较 强酸与弱酸强酸与弱酸(或强碱与弱碱或强碱与弱碱)由于电离程度的不同由于电离程度的不同,在很多方面表现出不同的性质。在很多方面表现出不同的性质。等物质的量浓等物质的量浓度的盐酸度的盐酸(a)(a)与与醋酸醋酸(b)(b)等
15、等pHpH的盐酸的盐酸(a)(a)与醋酸与醋酸(b)(b)pHpH或物质或物质的量浓度的量浓度溶液导电性溶液导电性水的电离程度水的电离程度c c(ClCl-)与与c c(CHCH3 3COOCOO-)大小大小等体积溶液中等体积溶液中和和NaOHNaOH的量的量分别加该酸的分别加该酸的钠盐固体后钠盐固体后pHpH开始时与金属反应的速率开始时与金属反应的速率等体积溶液与过量活泼金属等体积溶液与过量活泼金属产生产生H H2 2的量的量强强酸与弱酸酸与弱酸(或或强强碱与弱碱碱与弱碱)由于由于电电离程度的不同离程度的不同,在很多方面表在很多方面表现现出不同的性出不同的性质质。要点精讲要点精讲要点一要点一
16、 强酸与弱酸强酸与弱酸(或强碱与弱碱或强碱与弱碱)的比较的比较 强酸与弱酸强酸与弱酸(或强碱与弱碱或强碱与弱碱)由于电离程度的不同由于电离程度的不同,在很多方面表现出不同的性质。在很多方面表现出不同的性质。等物质的量浓等物质的量浓度的盐酸度的盐酸(a)(a)与与醋酸醋酸(b)(b)等等pHpH的盐酸的盐酸(a)(a)与醋酸与醋酸(b)(b)pHpH或物质或物质的量浓度的量浓度pH:abpH:ab物质的量浓度物质的量浓度:abababa=ba=b水的电离程度水的电离程度aba)c c(CHCH3 3COOCOO-)c c(ClCl-)=)=c c(CHCH3 3COOCOO-)等体积溶液中等体积
17、溶液中和和NaOHNaOH的量的量a=ba=bababab相同相同等体积溶液与等体积溶液与过量活泼金属过量活泼金属产生产生H H2 2的量的量相同相同aba 1 1、0 0.1 1 m m o ol l/L L C CH H3 3C CO OO OH H 与与 0 0.0 0 1 1 m m o ol l/L L C CH H3 3C CO OO OH H溶溶 液液 的的 p pH H pH2,2,HAHA为弱酸为弱酸(2)(2)室温下测室温下测NaANaA溶溶液的液的pHpHpH=7,HApH=7,HA为强酸为强酸pH7,HApH7,HA为弱酸为弱酸(3)(3)相同条件下相同条件下,测相同测
18、相同浓度的浓度的HAHA和和HClHCl(强酸强酸)溶液的导电性溶液的导电性若导电性相同若导电性相同,HAHA为强酸为强酸;若若HAHA导电性比导电性比HClHCl弱弱,HAHA为弱酸为弱酸(4)(4)测定同测定同pHpH的的HAHA与与HCHCl l稀释相同倍数前后的稀释相同倍数前后的pHpH变化变化若若pHpH(HAHA)=)=pHpH(HClHCl),),HAHA为强酸为强酸;pHpH(HAHA)DA=B=CD(2)(2)CABDCABD(3)(3)CA=BDCA=BD (4)(4)A=B=CD CA=B=CD C (5)(5)CA=BDCA=BD要点二要点二 影响电离平衡的因素影响电离
19、平衡的因素1.1.内因内因 弱电解质本身弱电解质本身,如常温下如常温下K K(HFHF)K K(CHCH3 3COOHCOOH)。2.2.外因外因 以以CHCH3 3COOH CHCOOH CH3 3COOCOO-+H H+为例为例 (1)(1)温度温度 弱弱电电解解质质的的电电离离过过程程一一般般是是吸吸热热的的,升升高高温温度度,电电 离离平平衡衡向向右右移移动动,C CH H3 3C CO OO OH H 电电离离程程度度增增大大,c c(H H+)、c c(CHCH3 3COOCOO-)增大。增大。(2)(2)浓度浓度 加加水水稀稀释释C CH H3 3C CO OO OH H 溶溶液
20、液,电电离离平平衡衡向向右右移移动动,电电离离 程程 度度 增增 大大。n n(C CH H3 3C CO OO O-)、n n(H H+)增增 大大,但但 c c(CHCH3 3COOCOO-)、c c(H H+)减小。减小。(3)(3)同离子效应同离子效应 在在弱弱电电解解质质溶溶液液中中加加入入同同弱弱电电解解质质具具有有相相同同离离子子 的的强强电电解解质质,电电离离平平衡衡向向逆逆反反应应方方向向移移动动。例例如如 0 0.1 1 m m o ol l/L L的的醋醋酸酸溶溶液液中中存存在在如如下下平平衡衡C CH H3 3C CO OO OH H C CH H3 3C CO OO
21、O-+H H+。加加 入入 少少 量量C CH H3 3C CO OO ON Na a固固 体体 或或 H H C Cl l,由由于于增增大大了了c c(C CH H3 3C CO OO O-)或或c c(H H+),使使C CH H3 3C CO OO OH H 的的电电离离平平衡衡向向逆逆反反应应方方向向移移动动。前前者者使使c c(H H+)减减小小,后者使后者使c c(H H+)增大。增大。(4)(4)化学反应化学反应 在在弱弱电电解解质质溶溶液液中中加加入入能能与与弱弱电电解解质质电电离离产产生生的的 某某种种离离子子反反应应的的物物质质时时,可可使使电电离离平平衡衡向向电电离离的的
22、方方 向向移移动动。例例如如,在在C CH H3 3C CO OO OH H 溶溶 液液 中中 加加 入入N Na aO OH H 或或 N N a a2 2C CO O3 3溶溶 液液,由由 于于O OH H-+H H+H H2 2O O、C C O O +2 2H H+H H2 2O O+C CO O2 2,使使c c(H H+)减减 小小,平平衡衡向向着着电电离离的的方方向向 移动。移动。灵犀一点灵犀一点 稀释弱电解质溶液时稀释弱电解质溶液时,平衡移动的方向平衡移动的方向 易误判为逆向移动易误判为逆向移动,把溶液中离子浓度的减小误把溶液中离子浓度的减小误 认为是电离平衡逆向移动造成的认为
23、是电离平衡逆向移动造成的,实际上稀释才实际上稀释才 是造成溶液中离子浓度减小的主要因素。是造成溶液中离子浓度减小的主要因素。【典典例例导导析析2 2】对对室室温温下下p p H H 相相同同、体体积积相相同同的的醋醋酸酸和和 盐盐酸酸两两种种溶溶液液分分别别采采取取下下列列措措施施,有有关关叙叙述述正正确确的的 是是 ()A A.加适量的醋酸钠晶体后加适量的醋酸钠晶体后,两溶液的两溶液的pHpH均增大均增大 B B.使温度都升高使温度都升高2020后后,两溶液的两溶液的pHpH均不变均不变 C C.加水稀释加水稀释2 2倍后倍后,两溶液的两溶液的pHpH均减小均减小 D D.加足量的锌充分反应
24、后加足量的锌充分反应后,两溶液中产生的氢气一两溶液中产生的氢气一 样多样多 解解析析 盐盐酸酸是是强强电电解解质质,不不存存在在电电离离平平衡衡,而而 醋醋 酸是弱电解质酸是弱电解质,存在电离平衡存在电离平衡:CHCH3 3COOH COOH H H+C CH H3 3C CO OO O-,当当 分分 别别 加加 入入 适适 量量 C CH H3 3C CO OO ON Na a晶晶 体体 后后,盐盐 酸酸 中中 发发 生生 反反 应应:H H+C CH H3 3C CO OO O-C CH H3 3C CO OO OH H,而而 醋醋 酸酸中中由由于于 c c(C C H H3 3C CO
25、OO O-)增增 大大,电电离离平平衡衡左左移移,两两 溶溶 液液 中中c c(H H+)均均减减小小,p p H H 均均增增大大,故故A A项项正正确确;当当温温度度都都升升 高高2 20 0 后后,醋醋酸酸电电离离平平衡衡右右移移,c c(H H+)增增 大大,p pH H 减减 小小,盐盐酸酸的的 p p H H 不不 变变,B B项项不不正正确确;加加水水稀稀释释后后,两两溶溶液液 的的c c(H H+)均均减减小小,故故p p H H 均均增增大大,C C项项不不正正确确;醋醋酸酸浓浓度度 大大,等等体体积积时时 C CH H3 3C CO OO OH H 的的物物质质的的量量多多
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- 关 键 词:
- 电解质 电离 平衡 教育 精品
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