水溶液中的离子平衡-讲义-最新

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1、水溶液中的离子平衡§1 知识要点一、弱电解质的电离 1、定义：电解质、非电解质 ；强电解质 、弱电解质 物质单质化合物电解质非电解质：大多数非金属氧化物和有机物。如SO3、CO2、C6H12O6、CCl4、CH2=CH2强电解质：强酸、强碱、绝大多数金属氧化物和盐。如HCl、NaOH、NaCl、BaSO4弱电解质：弱酸、弱碱和水。如HClO、NH3·H2O、Cu(OH)2、H2O混和物纯净物2、电解质与非电解质本质区别：电解质离子化合物或共价化合物 非电解质共价化合物注意：电解质、非电解质都是化合物 SO2、NH3、CO2等属于非电解质 强电解质不等于易溶于水的化合物（如B

2、aSO4不溶于水，但溶于水的BaSO4全部电离，故BaSO4为强电解质）电解质的强弱与导电性、溶解性无关。二、弱电解质的电离平衡1、定义和特征电离平衡的含义在一定条件(如温度、浓度)下，弱电解质分子电离成离子的速率与离子结合成分子的速率相等，溶液中各分子和离子的浓度都保持不变的状态叫电离平衡状态。任何弱电解质在水溶液中都存在电离平衡，达到平衡时，弱电解质具有该条件下的最大电离程度。电离平衡的特征逆：弱电解质的电离过程是可逆的，存在电离平衡。等：弱电解质电离成离子的速率和离子结合成分子的速率相等。动：弱电解质电离成离子和离子结合成分子的速率相等，不等于零，是动态平衡。定：弱电解质在溶液中达到电离

3、平衡时，溶液里离子的浓度、分子的浓度都不再改变。变：外界条件改变时，平衡被破坏，电离平衡发生移动。2、影响电离平衡的因素浓度：越稀越电离在醋酸的电离平衡 CH3COOH CH3COO-+H+加水稀释，平衡向右移动，电离程度变大，但c(CH3COOH)、c(H+)、c(CH3COO-)变小 加入少量冰醋酸，平衡向右移动， c(CH3COOH)、c(H+)、c(CH3COO-)增大，但电离程度变小温度：T越高，电离程度越大同离子效应加入与弱电解质具有相同离子的电解质时，使电离平衡向逆反应方向移动。化学反应加入能与弱电解质电离出的离子反应的物质时，可使平衡向电离方向移动。以电离平衡CH3COOH C

4、H3COO-+H+为例，各种因素对平衡的影响可归纳为下表：平衡移动方向c(H+)n(H+)c(Ac-)c(OH-)c(H+)/ c(HAc)导电能力电离程度加水稀释向右减小增多减小增多增多减弱增大加冰醋酸向右增大增多增多减小减小增强减小升高温度向右增大增多增多增多增多增强增大加NaOH(s)向右减小减少增多增多增多增强增大加H2SO4(浓)向左增大增多减少减少增多增强减小加醋酸铵(s)向左减小减少增多增多减小增强减小加金属Mg向右减小减少增多增多增多增强增大加CaCO3(s)向右减小减少增多增多增多增强增大3、电离方程式的书写强电解质用=，弱电解质用多元弱酸分步电离，多元弱碱一步到位。H2CO

5、3 H+HCO3-，HCO3- H+CO32-，以第一步电离为主。弱酸的酸式盐完全电离成阳离子和酸根阴离子，但酸根是部分电离。 NaHCO3=Na+HCO3-，HCO3- H+CO32-强酸的酸式盐如NaHSO4完全电离，但在熔融状态和水溶液里的电离是不相同的。熔融状态时：NaHSO4=Na+HSO4溶于水时：NaHSO4=Na+H+SO42三、水的电离及溶液的pH1、水的电离电离平衡和电离程度水是极弱的电解质，能微弱电离H2O+H2O H3O+OH-，通常简写为H2O H+OH-；H>0 25时，纯水中c(H+)=c(OH-)=1×10-7mol/L 影响水的电离平衡的因素温

6、度：温度越高电离程度越大c(H+)和c(OH-)同时增大，KW增大，但c(H+)和c(OH-)始终保持相等，仍显中性。纯水由25升到100，c(H+)和c(OH-)从1×10-7mol/L增大到1×10-6mol/L(pH变为6)。酸、碱向纯水中加酸、碱平衡向左移动，水的电离程度变小，但KW不变。加入易水解的盐由于盐的离子结合H+或OH-而促进水的电离，使水的电离程度增大。温度不变时，KW不变。练习：影响水的电离平衡的因素可归纳如下：H2O H+OH-变化条件平衡移动方向电离程度c(H+)与c(OH-)的相对大小溶液的酸碱性离子积KW加热向右增大c(H+)=c(OH-)中性

7、增大降温向左减小c(H+)=c(OH-)中性减小加酸向左减小c(H+)>c(OH-)酸性不变加碱向左减小c(H+)<c(OH-)碱性不变加能结合H+的物质向右增大c(H+)<c(OH-)碱性不变加能结合OH-的物质向右增大c(H+)>c(OH-)酸性不变水的离子积在一定温度时，c(H+)与c(OH-)的乘积是一个常数，称为水的离子积常数，简称水的离子积。KW=c(H+)·c(OH-)，25时，KW=1×10-14(无单位)。KW只受温度影响，水的电离吸热过程，温度升高，水的电离程度增大，KW增大。25时KW=1×10-14，100时KW约为

8、1×10-12。水的离子积不仅适用于纯水，也适用于其他稀溶液。不论是纯水还是稀酸、碱、盐溶液，只要温度不变，KW就不变。水电离的离子浓度计算例1：在25°C时，浓度为1×10-5mol/L的NaOH溶液中，由水电离产生的C(OH-)是多少？酸：C(OH) 溶液= C(OH)水碱：C(H+)溶液= C(H+)水盐：酸性 C(H+)溶液= C(H+)水 碱性 C(OH) 溶液= C(OH)水2、溶液的酸碱性溶液的酸碱性取决于溶液中的c(H+)与c(OH-)的相对大小。在常温下，中性溶液：c(H+)=c(OH-)=1×10-7mol/L；酸性溶液：c(H+)&

9、gt;c(OH-), c(H+)>1×10-7mol/L；碱性溶液：c(H+)<c(OH-)，c(H+)<1×10-7mol/L。思考：c(H+)>1×10-7mol/L （pH<7）的溶液是否一定成酸性？3、溶液的pH表示方法pH=-lgc(H+) c(H+)=10-pH pOH=-lgc(OH-) c(OH-)=10-pOH常温下，pH+pOH=-lgc(H+)-lgc(OH-)=-lgc(H+)·c(OH-)=14。溶液的酸碱性与pH的关系(常温时)中性溶液：c(H+)=c(OH-)=1×107mol

10、3;L-1，pH=7。酸性溶液：c(H+)>1×10-7mol·L-1>c(OH-), pH<7，酸性越强，pH越小。碱性溶液：c(H+)<1×10-7mol·L-1>c(OH-), pH>7，碱性越强，pH越大。思考：1、甲溶液的pH是乙溶液的2倍，则两者的c(H+)是什么关系？2、pH<7的溶液是否一定成酸性？（注意：pH=0的溶液c(H+)=1mol/L。）pH的适用范围c(H+)的大小范围为：1.0×10-14mol·L-1<c(H+)<1mol·L-1。即pH

11、范围通常是014。当c(H+)1mol·L-1或c(OH-)1mol·L-1时，用物质的量浓度直接表示更方便。溶液pH的测定方法酸碱指示剂法：只能测出pH的范围，一般不能准确测定pH。指示剂甲基橙石蕊酚酞变色范围pH3.14.45.08.08.210.0溶液颜色红橙黄红紫蓝无色浅红红pH试纸法：粗略测定溶液的pH。pH试纸的使用方法：取一小块pH试纸放在玻璃片(或表面皿)上，用洁净的玻璃棒蘸取待测液滴在试纸的中部，随即(30s内)与标准比色卡比色对照，确定溶液的pH。测定溶液pH时，pH试剂不能用蒸馏水润湿(否则相当于将溶液稀释，使非中性溶液的pH测定产生误差)；不能将pH