2. 影响水的电离平衡的因素
⑴酸和碱:酸或碱的加入都会电离出 H+或OH-,均使水的电离逆向移动,从而抑制水的电离。
⑵温度:由于水的电离吸热,若升高温度,将促进水的电离, [H+]与[OH-]同时同等程度的增加,pH变小,但[ H+]与[OH-]始终相等,故仍呈中性。
⑶能水解的盐:不管水解后溶液呈什么性,均促进水的电离,使水的电离程度增大。
⑷其它因素:如向水中加入活泼金属,由于活泼金属与水电离出来的 H+直接作用,使[ H+]减少,因而促进了水的电离平衡正向移动。
1. 水的电离及离子积常数
⑴水的电离平衡:水是极弱的电解质,能发生自电离:
H2O2+H2O2
H3O++HO2- 简写为 H2O
H++OH- (正反应为吸热反应)其电离平衡常数:Ka = ![]()
⑵水的离子积常数:Kw=[H+][OH-]
250C 时Kw =1.0×10-14 mol2·L-2 ,水的离子积与温度有关,温度升高Kw增大。如1000C 时Kw =1.0×10-12 mol2·L-2 .
⑶无论是纯水还是酸、碱,盐等电解质的稀溶液,水的离子积为该温度下的Kw。
4.影响电离平衡的因素:
内因:弱电解质的电离程度大小主要由电解质本身的性质决定。
外因:
(1)温度:电离过程热效应小,温度变化不大时可不考虑其影响。电离过程焓值增加(吸热),升高温度,电离程度增大。
(2)浓度:溶液越稀,离子相互碰撞结合成分子的机会越小,弱电解质的电离程度就越大。因此,稀释溶液会促使弱电解质的电离平衡向电离的方向移动。
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[例1]下列物质的水溶液都能导电,但属于非电解质的是
A、CH3COOH B、Cl2 C、NH4HCO3 D、SO2
[解析]注意氯气为单质,所以既不是电解质也不是非电解质。答案为D。
[例2]下列说法下列正确的是
A、强电解质的水溶液中不存在溶质分子,弱电解质的水溶液中存在溶质分子和离子
B、强电解质的水溶液导电性强于弱电解质的水溶液
C、强电解质都是离子化合物,弱电解质都是共价化合物
D、强电解质易溶于水,弱电解质难溶于水
[解析]强电解质溶于水后,全部电离,不存在溶质分子,而弱电解质溶于水后,只部分电离,存在电离平衡,水溶液中存在溶质分子和离子,故A正确。溶液的导电性是由溶液中的离子浓度大小及离子所带的电荷所决定的,若强电解质溶液是稀溶液,则溶液中离子浓度很小,导电性就很弱,故B不正确。强电解质部分是离子化合物,部分是共价化合物,如H2SO4是强酸,也是强电解质,但属于共价化合物,故C不正确。强电解质与溶解性大小无关,如BaSO4难溶于水,但属于强电解质,而NH3·H2O易溶于水,但属于弱电解质。答案为A
[例3]已知HClO是比H2CO3还弱的酸,氯水中存在下列平衡:Cl2+H2O
HCl+HClO,HClO
H++ClO- ,达平衡后,要使HClO浓度增加,可加入
A、H2S B、CaCO3 C、HCl D、NaOH
[解析]对于A选项,由于H2S与HClO能发生氧化还原反应,因而会使次氯酸的浓度减小。CaCO3能与HCl反应而使Cl2+H2O
HCl+HClO的平衡正移,使HClO的浓度增加,同时还要注意,因HClO是比H2CO3还弱的酸,所以CaCO3不能与
HClO H++ClO-
电离的H+结合,因此不会使次氯酸的浓度因平衡正移而减小。故应选B。对于D,NaOH与H+中和,因而可使两个都正向移动,结果会使HClO浓度减小。
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第2课时 水的电离和溶液的 pH
3.电离度:
弱电解质在水中的电离达到平衡状态时,已电离的溶质的分子数占原有溶质分子总数的百分率,称为电离度。常用α表示:
α=![]()
2.电离平衡常数:
在一定条件下达到电离平衡时,弱电解质电离形成的各种离子的浓度的乘积与溶液中未电离的分子的浓度之比是一个常数,这个常数称为电离平衡常数,简称电离常数。
[注意]
(1)电离常数服从化学平衡常数的一般规律,只受温度影响,与溶液的浓度无关。温度一定时,弱电解质具有确定的电离常数值。
(2)电离常数越大,达到平衡时弱电解质电离出的离子越多,电解质电离程度越大。
(3)多元弱酸的电离是分步进行的,每一步电离都有各自的电离常数,每一步电离程度各不相同,差异较大,且逐级减小,故以第一步电离为主,氢离子主要由第一步电离产生。
强电解质在溶液中完全电离,不存在电离平衡。弱电解质在溶液中电离时,不完全电离,存在电离平衡。当弱电解质的离子化速率和分子化速率相等时,则建立了电离平衡。其平衡特点与化学平衡相似。(动、定、变)
1.电离方程式:
书写强电解质的电离方程式时常用“=”,书写弱电解质的电离方程式时常用“
”。
5.强、弱电解质在熔融态的导电性:
离子型的强电解质由离子构成,在熔融态时产生自由移动的离子,可以导电。而共价型的强电解质以及弱电解质由分子构
成,熔融态时仍以分子
形式存在,所以不导电。
4.强、弱电解质与物质结构的关系:
强电解质一般为离子化合物和一些含强极性键的共价化合物,弱电解质一般为含弱极性键的化合物。
3.强、弱电解质与溶液导电性的关系:
溶液的
导电性强弱与溶液中的离子浓度大小有关。强电解质溶液的导电性不一定强,如很稀的强电解质溶液,其离子浓度很小,导电性很弱。而弱电解质溶液的导电性不一定弱,如较浓的弱电解质溶液,其电离出的离子浓度可以较大,导电性可以较强。
2.强、弱电解质与溶解性的关系:
电解质的强弱取决于电解质在水溶液中是否完全电离,与溶解度的大小无关。一些难溶的电解质,但溶解的部分能全部电离,则仍属强电解质。如:BaSO4、BaCO3等。
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