弱电解质的电离 (2).ppt

弱电解质的电离水的电离和溶液的酸碱性盐类的水解难溶电解质的溶解平衡 第九单元水溶液中的离子平衡 弱电解质的电离 弱电解质的电离平衡 研究对象 弱电解质的电离常见的弱电解质有 弱酸 CH3COOH H2CO3 HClO HF等弱碱 NH3 H2O等水 H2O某些盐 Pb CH3COO 2等多数弱电解质的电离过程是吸热的 但少数弱电解的电离过程是放热的 例如 HFH F H 10 4kJ mol 电解质 非电解质 化合物 纯净物 物质 混合物 单质 强电解质弱电解质 一强电解质 弱电解质 或 1 电解质与非电解质 1 电解质 在水溶液里 熔融状态下 能导电的 2 非电解质 在水溶液里 熔融状态下 导电的化合物 2 强电解质和弱电解质 1 强电解质 在水溶液里能够 电离的电解质 如 大部分的盐 化合物 和 都不能 完全 强酸 强碱 2 弱电解质 在水溶液里 电离的电解质 如 少数盐及 3 电离方程式的书写 1 强电解质的电离方程式用 如硫酸的电离 弱电解质的电离方程式用 如醋酸的电离 2 多元弱酸分步电离 且第一步电离程度远远大于第二步电离 如碳酸的电离 不能完全 弱酸 弱碱 水 H2CO3 CH3COOH H2SiO3 H4SiO4 HNO3 HNO2 H3PO4 H2SO4 H2S H2SO3 HF HCl HClO4 HClO 常见的强酸 弱酸 常见的强碱 弱碱除四大强碱 外 一般属于弱碱 NaOH KOH Ca OH 2 Ba OH 2 强电解质完全电离 用等号 弱电解质部分电离 用可逆符号 多元弱酸分步电离 要分步写 多元弱碱用一步电离来表示 强酸酸式盐完全电离 弱酸酸式盐中弱酸酸式根不能拆分开 书写电离方程式应注意哪些问题 首先判断物质的类别 强电解质溶液的导电能力一定比弱电解质溶液的导电能力强吗 提示 不一定 电解质溶液的导电能力只与溶液中离子的浓度大小及所带的电荷数有关 与电解质强弱无必然联系 只有在相同条件下 等物质的量浓度的强电解质溶液的导电能力才强于弱电解质 强电解质和弱电解质 二 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 当和相等时 电离过程就达到平衡 平衡建立过程如图所示 弱电解质分子电离 成离子的速率 离子结合成弱电解质分子的速率 弱电解质分子电离的速率 离子结合成弱电解质分子的速率 浓度 保持不变 反应特点 弱电解质的电离方向是吸热方向 是溶质微粒数增多的方向 v离子化 v分子化 0 电解质分子及离子百分含量一定 勒夏特列 如果改变影响平衡的一个条件 平衡就向能够减弱这种改变的方向移动 3 外界条件对电离平衡的影响 1 内因 弱电解质本身的性质 2 外因 温度 升高温度 电离平衡向方向移动 电离程度 原因是电离过程 浓度 加水稀释 使弱电解质的浓度减小 电离平衡向的方向移动 电离程度 同离子效应 例如向CH3COOH溶液中加入CH3COONa固体 溶液中c CH3COO CH3COOH的电离平衡向 填 左 或 右 移动 电离程度 c H pH值 正 增大 吸热 电离 增大 增大 左 减小 减小 增大 反应特点 弱电解质的电离方向是吸热方向 是溶质微粒数增多的方向 若增加弱电解质的量 即增大浓度 其本身的转化率减小 电离平衡向右移动 但电离程度减小 能反应的离子 加入能与电解质电离出来的离子发生反应的另一物质 会促进电解质的电离 如在醋酸溶液中加入稀氨水 加入含有某一相同离子的另一电解质 会抑制弱电解质的电离 归纳 升温促电离 归纳 越稀越电离 要点深化 以醋酸的电离为例 探究外界条件对电离平衡的影响电离平衡属于化学平衡之一 可直接用化学平衡移动原理去分析电离平衡 以0 1mol L 1CH3COOH溶液为例 CH3COOH CH3COO H 正向吸热 电离平衡右移 电解质分子的浓度一定减小吗 离子的浓度一定增大吗 提示 都不一定 如对于CH3COOH CH3COO H 达到平衡后 加入冰醋酸 c CH3COOH 增大 平衡右移 根据勒夏特列原理 只能 减弱 而不能消除 再次平衡时 c CH3COOH 比原平衡时大 加水稀释或加少量NaOH固体 都会引起平衡右移 但c CH3COOH c H 都比原平衡时要小 4 弱电解质相对强弱的比较 1 利用等温度下的电离平衡常数比较 如醋酸的电离平衡 常数大于碳酸 2 利用强制弱规律 如醋酸能与碳酸钠反应 醋酸酸性强 于碳酸 3 利用化学元素周期律 C元素的非金属性比Si强 则碳 酸的酸性比硅酸强 4 0 01mol L 1的酸HA溶液的pH 2 说明酸HA在水溶液中没有完全电离 HA是弱酸 5 同pH的强酸 弱酸分别加水稀释相同倍数 溶液的pH变化小的是弱酸 变化大的是强酸 6 同pH的强酸和弱酸 分别加该酸的钠盐 溶液的pH增大的是弱酸 pH几乎不变的是强酸 7 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 与Zn或Na2CO3固体反应产生气体多的是弱酸 小 大 相同 大 小 慢 快 相同 小 大 等浓度 等体积的强 弱酸比较 等pH 等体积的强 弱酸比较 大 小 大 小 多 少 相同 相同 相同 1 常见的弱电解质有哪些 答 常见的弱电解质 1 弱酸 如H2S H2CO3 CH3COOH HF HCN HClO等 2 弱碱 如NH3 H2O 多数不溶碱 3 少数盐 如HgCl2 Pb CH3COO 2等 4 H2O 2 弱电解质电离平衡的特征有哪些 答 电离平衡具有和化学平衡一样的特征 电离平衡是动 态平衡 平衡时 v 电离 v 结合 弱电解质在一定条件下建 立电离平衡后 溶液中各电解质分子和离子的浓度保持不变 当外界条件发生改变时 电离平衡发生移动 直到在新的条件下达到新的电离平衡 2 弱电解质的判断技巧透析弱电解质的判定是电解质溶液部分的重要内容 也是历年来高考的热点 现以醋酸为例进行分析 角度一从弱电解质的电离特点分析弱电解质的电离是不彻底的 即其不能完全电离 常见方案如下 1 称取一定量的无水醋酸配制0 1mol L 1的醋酸溶液 测定该溶液的pH 现象 测出的pH 1 2 配制浓度相同的盐酸和醋酸 取相同体积分别加入烧杯并并联 接通电源 观察灯泡亮度 现象 插在盐酸中的灯泡亮度大 3 配制相同浓度的盐酸和醋酸 分别测定两溶液的pH 现象 盐酸的pH小 醋酸溶液的pH大 4 配制相同pH的盐酸和醋酸溶液 分别取相同体积 用酚酞试液作指示剂 以氢氧化钠溶液为标准溶液进行滴定 现象 两溶液消耗NaOH标准溶液的体积V 盐酸 V 醋酸 5 同体积等浓度的盐酸和醋酸溶液分别与足量锌反应 对一开始产生氢气的快慢进行比较 现象 盐酸 醋酸 角度二从影响弱电解质电离的外界因素分析弱电解质的电离程度除与本身的性质有关之外 还受温度 浓度等因素的影响 常见方案如下 1 配制pH相同的盐酸和醋酸溶液 取1mL上述盐酸和醋酸溶液分别用蒸馏水稀释相同倍数 如100倍 再测定稀释后两溶液的pH 现象 盐酸pH变化大 醋酸溶液pH变化小 2 用已知浓度的盐酸和醋酸溶液分别配制pH 1的两种溶液 取相同体积加入足量的锌 用排水法收集生成的氢气 现象 两溶液中生成的氢气体积 醋酸 盐酸 3 把一定浓度的醋酸溶液两等分 其中一份加入醋酸钠固体 然后分别加入形状相同质量相同的锌 观察产生氢气的快慢是否相同 现象 产生氢气的快慢不相同 不加入醋酸钠的一份快 角度三从其对应的盐溶液是否水解的角度分析常见方案如下 1 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体 振荡 现象 溶液由红色逐渐变为橙色 2 配制某浓度的醋酸钠溶液 向其中加入几滴酚酞试液 现象 溶液变为浅红色 3 用玻璃棒蘸取一定浓度的醋酸钠溶液滴在pH试纸上 测其pH 现象 pH 7 4 配制相同浓度的醋酸钠和氯化钠溶液 用pH试纸分别测其pH 现象 前者pH 7 后者pH 7 3 电解质溶液的导电性电解质溶液导电能力的强弱主要由溶液中自由移动离子的电荷浓度大小决定 与电解质的强弱无必然联系 中学阶段主要是考虑离子浓度 一般是离子浓度越大 溶液的导电能力越强 强电解质溶液的导电能力不一定比弱电解质溶液的强 如浓醋酸的导电能力比极稀盐酸的强 碳酸钙虽然是强电解质 但溶于水所得溶液极稀 导电能力弱 强酸与弱酸由于电离程度的不同 在很多方面表现出不同的性质 4 强酸和弱酸的比较 例如 试用实验的方法证明醋酸是一种弱酸 方法1 测量导电性 如在一定温度下 相同浓度的盐酸与醋酸相比 若导电能力醋酸弱 则醋酸为弱酸 注 导电性比较必须在相同条件下 方法2 测量溶液的pH 测量0 01mol L 1CH3COOH溶液pH 若pH 2 则醋酸为弱酸 弱电解质电离平衡 测量NaAc溶液的pH 若pH 7 则NaAc为弱酸强碱盐 即醋酸为弱酸 利用水解平衡 将pH 3的醋酸 分别稀释100倍后 测量溶液的pH 若pH 5 则醋酸为弱酸 弱电解质电离平衡 在pH 3的盐酸 或HAc 溶液中加入NaAc晶体后 测量溶液的pH 若pH 3 则醋酸为弱酸 弱电解质电离平衡 物质的量浓度相等的HAc与NaOH等体积混合后 若反应后混合溶液的pH 7 则醋酸为弱酸 利用水解平衡 5 证明弱电解质的实验方案的设计 例如 试用实验的方法证明醋酸是一种弱酸 方法3 与活泼金属反应 等体积 等pH的HAc HCl与足量锌反应 若醋酸产生H2的量比盐酸多 则醋酸为弱酸 等体积 等pH的HAc HCl与足量锌反应 若醋酸产生H2的平均速率比盐酸快 则醋酸为弱酸 等体积 等物质的量浓度的HAc与HCl与足量锌反应 若起始时醋酸溶液的反应的速率慢 则醋酸为弱酸 方法4 与碱反应 等体积 等pH的HAc HCl用标准NaOH溶液滴定 若醋酸消耗NaOH的体积比盐酸多 则醋酸为弱酸 物质的量浓度相等的HAc与NaOH等体积混合后 若反应后混合溶液的pH 7 则醋酸为弱酸 5 证明弱电解质的实验方案的设计 三 电离平衡常数 对于一元弱酸HAH A 平衡时 对于一元弱碱MOHM OH 平衡时 2 电离平衡常数的化学含义 1 计算方法 K值越大 电离程度越大 相应酸 或碱 的酸 或碱 性越强 三 电离平衡常数 K 弱电解质电离程度相对大小一种参数 概念 在一定温度下 当弱电解质在水溶液中达到电离平衡时 溶液中弱电解质电离的与的比值是一个常数 用表示 酸用表示 碱用表示 离子浓度的乘积 未电离的分子浓度 Ka Kb K 多元弱酸是分步电离的 K1 K2 一般要相差105 多元弱酸的酸性由第一步电离决定 电离平衡是动态平衡 平衡移动符合勒夏特列原理 几点说明 你知道第二步电离难的原因吗 3 影响电离平衡常数的因素K值只随温度变化 电离难的原因 a 一级电离出H 后 剩下的酸根阴离子带负电荷 增加了对H 的吸引力 使第二个H 离子电离困难的多 b 一级电离出的H 抑制了二级的电离 问题探讨 弱电解质加水稀释时 电离程度 离子浓度 填变大 变小 不变或不能确定 变大 不能确定 画出用水稀释冰醋酸时离子浓度随加水量的变化曲线 要点深化 电离平衡常数和电离平衡影响因素的差异弱电解质自身的强弱决定了电离平衡常数的大小 能够影响电离平衡常数的外界条件只有温度 即弱电解质和温度一定 电离平衡常数即为定值 与浓度 外加酸碱等无关 而电离平衡则受温度 浓度 同离子