弱电解质的电离平衡知识点.doc

第三章 第一节 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。
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：在水溶液里全部电离成离子的电解质。
2、弱电解质：在水溶液里只有一部分电离成离子的电解质 。
强弱电解质与结构的关系

强电解质
弱电解质
非电解质
电离特点
完全电离不可逆，不存在电离平衡
部分电离可逆，存在电离平衡
熔融及水溶液均不电离
物质种类
强酸、强碱、大部分盐、 金属氧化物
弱酸（H2S、H2CO3、CH3COOH、HF、HCN、HClO）;弱碱（NH3·H2O，多数不溶性的碱[如Fe(OH)3、Cu(OH)2等]）、水、个别盐例如 〔(CH3COO)2Pb〕
非金属氧化物、氢化物（酸除外）、多数有机物；
溶液中溶质粒子种类
水合离子、无溶质分子
水合离子、溶质分子共存
溶质分子
结构特点
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
极性键结合的共价化合物
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?
导电性强弱
离子浓度
离子所带电荷
溶液浓度
电离程度
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。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)
注意： 强弱电解质≠溶液的导电能力强弱 强弱电解质≠物质的溶解性大小

4、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H2SO4：H2SO4===2H＋＋SO 。
②弱电解质
a．一元弱酸，如CH3COOH：CH3COOHCH3COO－＋H＋。
b．多元弱酸，分步电离，分步书写且第一步电离程度远远大于第二步的电离程度，如H2CO3：H2CO3H＋＋HCO、HCOH＋＋CO 。原因是上一级电离出的H＋是下一级电离的产物，对下一级电离电离有抑制作用
c．多元弱碱，虽然分布电离，但是书写时一步到位。如Fe(OH)3：Fe(OH)3Fe3＋＋3OH－。
③酸式盐
a．强酸的酸式盐

b．弱酸的酸式盐：“强中有弱”，如NaHCO3：NaHCO3===Na＋＋HCO、HCOH＋＋CO 。
说明：1.先判断强、弱电解质，决定符号
2.多元弱酸分步电离，电离能力逐渐降低
3.多元弱碱也是分步电离，但书写电离方程式时写总式
4.Al(OH)3有酸式和碱式电离
5.多元弱酸的酸式盐的电离方程式

4．弱电解质的电离平衡
(1)电离平衡的建立
在一定条件(如温度、浓度等)下，当弱电解质分子电离成离子的速率和离子结合成弱电解质分子的速率相等时，电离过程就达到平衡。平衡建立过程如图所示。

(2)电离平衡的特征

(3)影响弱电解质电离平衡的因素
内因：弱电解质本身的性质，是决定因素。

(4)电离过程是可逆过程，可直接用化学平衡移动原理分析电离平衡。以0.1 mol·L－1CH3COOH溶液为例：CH3COOHCH3COO－＋H＋(正向吸热)。
实例(稀溶液)
CH3COOHH＋＋CH3COO－ ΔH>0
改变条件
平衡移动方向
n(H＋)
c(H＋)
导电能力
Ka
加水稀释
→
增大
减小
减弱
不变
加入少量冰醋酸
→
增大
增大
增强
不变
通入HCl(g)
←
增大
增大
增强
不变
加NaOH(s)
→
减小
减小
增强
不变
加入镁粉
→
减小
减小
增强
不变
升高温度
→
增大
增大
增强
增大
加CH3COONa(s)
←
减小
减小
增强
不变

（5）电离平衡常数
1．表达式
(1)对于一元弱酸HA
HAH＋＋A－，平衡常数Ka＝。
(2)对于一元弱碱BOH
BOHB＋＋OH－，平衡常数Kb＝。
2．特点
(1)电离平衡常数
(2)多元弱酸是分步电离的，各级电离平衡常数的大小关系式是K1≫K2≫K3……，所以多元弱酸的酸性决定于其第一步电离。
3．意义
相同条件下，K值越大，表示该弱电解质越易电离，所对应的酸性或碱性相对越强。如相同条件下常见弱酸的酸性强弱：H2SO3>H3PO4>HF>CH3COOH>H2CO3>H2S>HClO。
4．实例
(1)填写下表

(2)CH3COOH酸性大于HClO酸性(填“大于”“小于”或“等于”)，判断的依据：相同条件下，电离常数越大，电离程度越大，c(H＋)越大，酸性越强。
(3)磷酸是三元中强酸
①磷酸的电离方程式是H3PO4H＋＋H2PO、H2POH＋＋HPO、HPOH＋＋PO。
②电离平衡常数表达式是：Ka1＝，Ka2＝，Ka3＝。
③比较大小：Ka1>Ka2>Ka3。
六、电离度
电离度（）（相当转化率，与温度、浓度均有关）
电离度（）=
A 内因：电解质的本性。
B 外因：温度和溶液的浓度等。
1. 浓度降低电离度增大（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。）
2. 温度升高电离度增大

强酸与弱酸(或强碱与弱碱)的比较
1．一元强酸与一元弱酸的比较

浓度均为0.01 mol·L－1的强酸HA与弱酸HB
pH均为2的强酸HA与弱酸HB
pH或物质的量浓度
2＝pHHA<pHHB
0.01 mol·L－1＝c(HA)<c(HB)
开始与金属反应的速率
HA>HB
HA＝HB
体积相同时与过量的碱反应消耗碱的量
HA＝HB
HA<HB
体积相同时与过量活泼金属反应产生H2的量
HA＝HB
HA<HB
c(A－)与c(B－)大小
c(A－)>c(B－)
c(A－)＝c(B－)
分别加入固体NaA、NaB后pH的变化
HA：不变
HB：变大
HA：不变
HB：变大
加水稀释10倍后
3＝pHHA<pHHB
3＝pHHA>pHHB>2
溶液的导电性
HA>HB
HA＝HB
水的电离程度
HA<HB
HA＝HB

2.强酸、弱酸的判断方法
判断一种酸是强酸还是弱酸时，其实质就是看它在水溶液中的电离程度，完全电离即为强酸，不完全电离即为弱酸。还可以证明溶液中是否存在该电解质的电离平衡，存在电离平衡的为弱电解质，反之为强电解质。最常用实验验证方法有：
(1)测0.01 mol·L－1 HA溶液的pH，若pH＝2，HA是强酸；若pH>2，HA是弱酸。
(2)测NaA溶液的pH，若pH＝7，HA为强酸；若pH>7，则HA为弱酸。
3．稀释时溶液pH变化特点比较

如图：a、b分别为pH相等的NaOH溶液和氨水稀释曲线。c、d分别为pH相等的盐酸和醋酸溶液稀释曲线。
请体会图中的两层含义：
(1)加水稀释相同倍数后的pH大小：氨水>NaOH溶液，盐酸>醋酸溶液。若稀释10n倍，盐酸、NaOH溶液pH变化n个单位，但pH<7或pH>7，不能pH＝7，而氨水与醋酸溶液pH变化不到n个单位。
(2)稀释后的pH仍然相等，则加水量的大小：氨水>NaOH溶液，醋酸溶液>盐酸。
易错警示　　(1)酸碱的强弱和溶液酸碱性的强弱不是等同关系，前者看电离程度，后者看溶液中c(H＋)和c(OH－)的相对大小。强酸溶液的酸性不一定比弱酸溶液的酸性强。
(2)弱酸、弱碱是弱电解质，但它们对应的盐一般为强电解质，如醋酸铵：CH3COONH4===NH＋CH3COO－。
强、弱电解质的判断方法
(1)在相同浓度、相同温度下，比较导电能力的强弱。如同体积同浓度的盐酸和醋酸，前者的导电能力强于后者。
(2)在相同浓度、相同温度下，比较反应速率的快慢，如将锌粒投入到等浓度的盐酸和醋酸中，速率前者比后者快。
(3)浓度与pH的关系，如0.01 mol·L－1的醋酸溶液pH>2，说明醋酸是弱酸。
(4)测对应盐的酸碱性，如CH3COONa溶液呈碱性，则证明醋酸是弱酸。
(5)稀释前后的pH与稀释倍数的变化关系。如将pH＝2的酸溶液稀释1000倍，若pH<5，则证明酸为弱酸；若pH＝5，则证明酸为强酸。
(6)采用实验证明存在电离平衡，如醋酸溶液中滴入石蕊试液变红，再加CH3COONH4晶体，颜色变浅。
(7)利用较强酸(碱)制备较弱酸(碱)判断电解质强弱。
(8)同pH的强酸和弱酸，分别加该酸的钠盐固体，溶液的pH增大的是弱酸，pH几乎不变的是强酸。
(9)pH相同、体积相同的强酸和弱酸与碱反应时消耗碱多的为弱酸。

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