弱電解質(zhì)的電離平衡

專題3溶液中的離子反應(yīng)第一單元弱電解質(zhì)的電離平衡化學(xué)組——王志漢如圖所示，導(dǎo)線插入相同濃度的不同溶液時(shí)，燈泡的亮度不同，為什么會(huì)出現(xiàn)這種現(xiàn)象？若將上述溶液稀釋相同倍數(shù)，亮度的變化又不同，出現(xiàn)這種現(xiàn)象又是為什么呢？這節(jié)課我們就來學(xué)習(xí)相關(guān)內(nèi)容。1.了解弱電解質(zhì)的電離平衡常數(shù)的概念和電離平衡常數(shù)與電離程度的關(guān)系。2.理解影響弱電解質(zhì)電離平衡的因素對(duì)電離平衡移動(dòng)的影響。(重點(diǎn)）3.了解常見弱酸、弱堿的電離平衡常數(shù)大小，能比較它們的電離能力強(qiáng)弱。

阿倫尼烏斯的最大貢獻(xiàn)是1887年提出電離學(xué)說,它突破了當(dāng)時(shí)的科學(xué)界普遍認(rèn)為離子是在電流的作用下產(chǎn)生的金科玉律,提出“電解質(zhì)在溶液中能自動(dòng)電離出陰、陽離子；溶液越稀，電離程度就越大”。阿倫尼烏斯與電離理論這一學(xué)說是物理化學(xué)發(fā)展初期的重大發(fā)現(xiàn)，對(duì)溶液性質(zhì)的解釋起過重要的作用。它是物理和化學(xué)之間的一座橋梁?！?~1強(qiáng)電解質(zhì)和弱電解質(zhì)潮濕的手觸摸正在工作的電器,可能會(huì)發(fā)生觸電事故.電解水制H2,O2時(shí),向水中加入少量的NaOH溶液或H2SO4溶液。(導(dǎo)電能力與溶液中離子濃度及其所帶電荷數(shù)有關(guān))(一)電解質(zhì)和非電解質(zhì)電解質(zhì):在水溶液中或熔融狀態(tài)下能夠?qū)щ姷幕衔?。非電解質(zhì):在水溶液中和熔融狀態(tài)下都不能導(dǎo)電的化合物?！?~1.強(qiáng)電解質(zhì)和弱電解質(zhì)電解質(zhì)溶液或熔融狀態(tài)能導(dǎo)電的原因：電解質(zhì)會(huì)電離，有自由移動(dòng)的離子注意：（1）電解質(zhì)、非電解質(zhì)應(yīng)是化合物。Cu、K2SO4溶液與NaCl溶液既不是電解質(zhì)也不是非電解質(zhì)（2）能導(dǎo)電的物質(zhì)不一定是電解質(zhì)。如Cu、石墨、NaCl溶液（3）電解質(zhì)導(dǎo)電的條件：水溶液里或熔融狀態(tài)下。如：碳酸鈣雖然其水溶液幾乎不導(dǎo)電，但在熔融狀態(tài)下導(dǎo)電，因此它是電解質(zhì)（4）電解質(zhì)導(dǎo)電必須是該化合物本身能電離出自由移動(dòng)的離子而導(dǎo)電。CO2、SO2、SO3、NH3不是電解質(zhì)（5）酸、堿、鹽、水，活潑金屬氧化物是電解質(zhì)，蔗糖、酒精等是非電解質(zhì)①NaCl溶液②NaOH③H2SO4④Cu⑤CH3COOH⑥NH3·H2O⑦CO2⑧乙醇⑨H2O屬于電解質(zhì)的有:屬于非電解質(zhì)的有:②③⑤⑥⑨⑦⑧練一練:下列物質(zhì)中1．醋酸和鹽酸是常見的兩種酸，根據(jù)你的經(jīng)驗(yàn)，你認(rèn)為它們的電離程度有無差異?

2.你能設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證你的猜想嗎?電解質(zhì)在水溶液中或熔化狀態(tài)下離解成自由移動(dòng)離子的過程實(shí)驗(yàn)1：測(cè)量物質(zhì)的量濃度均為1mol/L鹽酸、醋酸的pH。pH試紙使用方法:1.將pH試紙放在表面皿上2.用潔凈的玻璃棒沾取待測(cè)液點(diǎn)在試紙中央3.和標(biāo)準(zhǔn)比色卡對(duì)照現(xiàn)象:1mol·L-1的鹽酸使pH試紙顯的紅色更深結(jié)論:

同濃度時(shí),醋酸中的氫離子濃度小于鹽酸中的氫離子濃度原因:

醋酸沒有完全電離比較濃度均為1mol/L的鹽酸和醋酸的導(dǎo)電性實(shí)驗(yàn)3實(shí)驗(yàn)2

物質(zhì)的量濃度均為1mol/L的鹽酸和醋酸與等質(zhì)量鎂條反應(yīng)。現(xiàn)象:1mol·L-1的鹽酸與鎂條的反應(yīng)速率快，即相同時(shí)間內(nèi)，鎂與鹽酸的氣球鼓起較大現(xiàn)象:1mol·L-1的鹽酸導(dǎo)電能力更強(qiáng)，即燈泡較亮鹽酸和醋酸性質(zhì)比較方法醋酸鹽酸對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的解釋備注溶液的pH鹽酸和醋酸都為等濃度的一元酸與鎂條反應(yīng)溶液的導(dǎo)電性

大小慢快鹽酸中氫離子濃度大鹽酸中氫離子濃度大弱強(qiáng)鹽酸中離子濃度大1.強(qiáng)電解質(zhì)：在水溶液里完全電離的電解質(zhì)。比如：強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、大多數(shù)鹽。二、強(qiáng)電解質(zhì)和弱電解質(zhì)2.弱電解質(zhì)：在水溶液里只有部分電離的電解質(zhì)。比如：弱酸、弱堿、極少數(shù)鹽、水。特點(diǎn)：部分電離，在水溶液中大部分以分子形式存在，少數(shù)以離子形式存在特點(diǎn)：完全電離，在水溶液中只有離子形式，無分子形式常見的強(qiáng)電解質(zhì)（1）強(qiáng)酸:（2）強(qiáng)堿:（3）大部分鹽:如NaCl等,包括部分難溶性的鹽

CaCO3、BaSO4、AgCl等

如HCl、H2SO4、HNO3、HClO4、HBr、HI等如NaOH、KOH、Ba(OH)2、

Ca(OH)2等（4）活潑金屬氧化物:Na2O、CaO等（1）弱酸：如CH3COOH、H2CO3、H2SiO3、H3PO4、HNO2、H2S、H2SO3、HF、HClO等（2）弱堿:（3）兩性氫氧化物：Al(OH)3（4）水、極少數(shù)鹽（醋酸鉛、Hg2Cl2）等常見的弱電解質(zhì)如NH3·H2O、Cu(OH)2、Fe(OH)3等特別提醒1：強(qiáng)電解質(zhì)和弱電解質(zhì)的區(qū)分與溶解度無關(guān)特別提醒2：溶液導(dǎo)電能力大小與電解質(zhì)的強(qiáng)弱無關(guān)溶液導(dǎo)電能力大小是由：離子濃度和離子所帶的電荷數(shù)決定的(成正比)3.電離方程式：強(qiáng)電解質(zhì)：用“=”，一步電離書寫弱電解質(zhì)：用，多元弱酸應(yīng)分步電離，其余按一步電離書寫B(tài)a（0H）2=Ba2++2OH-CH3COOHCH3COO-+H+NH3·H2ONH4++OH-H2CO3H++HCO3-

HCO3-H++CO32-

強(qiáng)電解質(zhì)弱電解質(zhì)電離程度完全不完全水溶液里溶質(zhì)粒子存在形態(tài)陰、陽離子陰、陽離子和分子電離過程不可逆=可逆練習(xí)：寫出下列物質(zhì)在水溶液中的電離方程式：

(1)H2SO4(2)Ba(OH)2(3)CH3COOH(4)NH3.H2O(5)H2CO3(6)Na2CO3(7)NaHSO4(8)NaHCO3

思考并討論1.難溶物一定是弱電解質(zhì)嗎?2.強(qiáng)電解質(zhì)溶液的導(dǎo)電能力一定強(qiáng)嗎?3.強(qiáng)電解質(zhì)溶液的導(dǎo)電能力一定強(qiáng)于弱電解質(zhì)溶液?

根據(jù)你的經(jīng)驗(yàn)，你認(rèn)為相同濃度的氫氧化鈉溶液與氨水的電離程度有無差異?請(qǐng)?zhí)岢瞿愕募僭O(shè)并設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)加以驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)假設(shè)實(shí)驗(yàn)方案實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象結(jié)論氫氧化鈉溶液與氨水的電離有差異（1）測(cè)同濃度氫氧化鈉溶液與氨水的pH；或（2）測(cè)同濃度氫氧化鈉溶液與氨水的導(dǎo)電性pH大的為NaOH；導(dǎo)電能力強(qiáng)的為NaOH氫氧化鈉的電離程度大于氨水的電離程度活動(dòng)與探究CH3COOHCH3COO-+H+電離平衡狀態(tài)vtOv(離子化)v(分子化)v

(分子化)

=v

(離子化)一、弱電解質(zhì)的電離平衡1.定義：在一定溫度下，當(dāng)弱電解質(zhì)分子電離成離子的速率和離子結(jié)合生成分子的速率相等時(shí)，溶液中各分子和離子的濃度不再變化，電離過程就達(dá)到了平衡狀態(tài)，這叫做電離平衡。逆:必須是弱電解質(zhì)的電離才是可逆的等:離子化速率=分子化速率動(dòng)：即動(dòng)態(tài)平衡定：弱電解質(zhì)分子和離子濃度不變變：外界條件改變，平衡也發(fā)生移動(dòng)2.特點(diǎn)：§1~2弱電解質(zhì)的電離平衡弱電解質(zhì)電離平衡的建立填寫下表（25℃）初始濃度/mol·Ｌ－１

1.000.100平衡濃度（mol／Ｌ）CH3COOH

CH3COO-

4.21×10-3

1.34×10-3

H+

4.21×10-3

1.34×10-3c(CH3COO-)·c(H+)

c(CH3COOH)

已電離的醋酸濃度醋酸初始濃度×100%1.78×10-50.995794.21×10-31.82×10-50.098661.34×10-2CH3COOH+H+CH3COO-二、弱電解質(zhì)電離程度的表示(1)概念：當(dāng)弱電解質(zhì)在溶液中達(dá)到平衡時(shí)，溶液中已經(jīng)電離的電解質(zhì)分子數(shù)占原來總分子數(shù)的百分?jǐn)?shù)。(2)適用范圍：處于電離平衡狀態(tài)的弱電解質(zhì)。1.電離度(3)電離度的表達(dá)式：α=—————100%n(已電離)n(總)c(已電離)c(總)=—————100%例：

250C時(shí)，0.1mol/L的CH3COOH溶液中，C(H+)=1.0×10-3mol/L，求該溫度下CH3COOH的電離度？

1%(4)影響電離度的因素：a.內(nèi)因-與電解質(zhì)的本身性質(zhì)有關(guān)；電解質(zhì)越弱，電離度越?。?）意義：在相同條件下，電離度的大小可表示弱電解質(zhì)的相對(duì)強(qiáng)弱。b.外因-（1）濃度對(duì)電離度的影響在相同溫度下，濃度越小，電離度越大（2）溫度對(duì)電離度的影響：溫度升高，電離度增大思考：將醋酸稀釋，n(H+)、c(H+)分別如何變化？2.電離平衡常數(shù)(1)概念：在一定條件下，弱電解質(zhì)的電離達(dá)到平衡時(shí)，弱電解質(zhì)電離生成的各種離子濃度的乘積，跟溶液中未電離的分子濃度的比是一個(gè)常數(shù)，叫做電離平衡常數(shù)，簡(jiǎn)稱電離常數(shù)，用K表示。(2)計(jì)算式：

一般弱酸的用Ka表示,弱堿的用Kb表示K=電離生成的各離子平衡濃度的乘積未電離的弱電解質(zhì)分子的濃度Ka=c(H+).c(A-)

c(HA)對(duì)于一元弱酸：HAH++A-，平衡時(shí)對(duì)于一元弱堿：MOHM＋+OH-，平衡時(shí)Kb=c(M+).c(OH-)

c(MOH)HAcH++Ac-起始濃度（mol·L-1）轉(zhuǎn)化濃度（mol·L-1）平衡濃度（mol·L-1）c（H+）c-c（H+）c（H+）00cc（H+）c（H+）c（H+)當(dāng)Ka﹤10-4,

NH3·H2ONH4++OH-起始濃度（mol·L-1）00c轉(zhuǎn)化濃度（mol·L-1）c（OH-）c（OH-）c（OH-)平衡濃度（mol·L-1）c（OH-）c-c（OH-）c（OH-）當(dāng)Kb﹤10-4，(4)意義：(3)影響因素：內(nèi)因：電解質(zhì)本身的性質(zhì)有關(guān)；外因：K值只與溫度有關(guān)，升高溫度K值增大a.K反映了電離平衡時(shí),各組分濃度的關(guān)系b.K值大小可以判斷弱電解質(zhì)的相對(duì)強(qiáng)弱K值越小，表示弱電解質(zhì)越難電離，對(duì)應(yīng)的酸堿性越弱欲比較弱電解質(zhì)的相對(duì)強(qiáng)弱，用K比α好電離常數(shù)表示弱酸弱堿的相對(duì)強(qiáng)弱：酸電離方程式電離平衡常數(shù)K醋酸碳酸氫硫酸磷酸Ka=1.76×10-5Ka2=5.61×10-11Ka1=4.31×10-7Ka1=9.1×10-8Ka2=1.1×10-12Ka1=7.5×10-3Ka2=6.23×10-8Ka3=2.2×10-13

(5)下表是常見弱酸的電離平衡常數(shù)（25℃）。多元弱酸的電離以第一步為主CH3COOHCH3COO-+H+H2CO3H++HCO3-HCO3-H++CO32-H2SH++HS-HS-H++S2-H3PO4H++H2PO4-H2PO4-H++HPO42-HPO42-H++PO43-多元弱酸，分步電離，第一步電離大于第二步電離，第二步電離遠(yuǎn)大于第三步電離.[結(jié)論]多元弱酸的酸性由第一步電離決定。2.濃度：弱電解質(zhì)濃度越大，電離度越小。電離平衡常數(shù)的大小與溶液的濃度無關(guān)。1.溫度：電離過程是吸熱過程，溫度升高平衡向電離方向移動(dòng),電離度增大，電離平衡常數(shù)也增大。越熱越電離越稀越電離三、影響電離平衡的因素內(nèi)因：電解質(zhì)本身的性質(zhì)有關(guān)，越弱越難電離外因：3其它因素，按平衡移動(dòng)原理電離程度n(H+)c(H+)c(Ac-)c(醋酸)加水加冰醋酸加醋酸鈉加HCl氣體加NaOH固體鋅粒升溫增大增大增大減小減小增大增大增大減小減小減小減小減小減小減小CH3COOHCH3COO-+H+增大增大增大減小增大增大減小減小減小減小減小減小增大增大增大增大增大增大增大增大1.CH3COO－和H+在溶液中能否大量共存？為什么?2.H+濃度相同，溶液體積也相同的鹽酸和醋酸分別與過量的鋅反應(yīng)，最后放出H2的量誰多？[思考1]3.同體積同濃度的HAc和HCl中和同濃度的NaOH，耗體積

.相同HAC多否，二者會(huì)發(fā)生離子反應(yīng)下列幾種情況能否引起電離平衡移動(dòng)？向哪個(gè)方向移動(dòng)？①加水②通入氨氣③加NH4Cl固體④加NaOH固體⑤加CH3COOH溶液⑥加MgCl2粉末⑦加熱（不考慮氨氣揮發(fā)）⑧加壓在氨水中存在下列電離平衡：NH3·H2ONH4

++OH-△H>0

[思考]2:√√√√√√√2.弱電解質(zhì)加水稀釋時(shí)，電離程度_____,離子濃度______.(填變大、變小、不變或不能確定）變大不能確定

[思考3][思考4]一定量的冰醋酸加水稀釋的變化如圖所示：H+0ＣVH2O(單位：L)（1）稀釋過程中，溶液的導(dǎo)電能力將如何變化？（2）稀釋過程中，冰醋酸的電離程度如何變化？（3）若將冰醋酸改為1mol/L的醋酸溶液，曲線將如何變化？5.冰醋酸加水溶解并不斷稀釋過程中，溶液導(dǎo)電能力與加入水的體積有如下變化關(guān)系：試回答：a﹥c﹥bC

相等⑴“0”點(diǎn)導(dǎo)電能力為0的理由是:

⑵a、b、c三點(diǎn)對(duì)應(yīng)溶液的PH值由大到小的順序是

⑶a、b、c三點(diǎn)中電離程度最大的是

。電離平衡常數(shù)的關(guān)系

.⑷若使c點(diǎn)溶液中C(Ac-)、pH值均增大，可采取的措施有:①加堿②加碳酸鈉③加鎂或鋅④加入CH3COONa固體冰醋酸中只存在醋酸分子，無離子2.弱電解質(zhì)電離程度的表示1.弱電解質(zhì)的電離平衡(1)定義(1)電離度3.影響電離平衡的因素(2)特點(diǎn)(2)電離平衡常數(shù)(1)溫度:越高越電離(2)濃度:越稀越電離1.（雙選）醋酸溶液加水稀釋，在稀釋過程中

()A.溶液中CH3COO－的濃度增大B.溶液中H+個(gè)數(shù)增多，H+的濃度減小C.溶液中H+個(gè)數(shù)減少，H+的濃度減小D.溶液中CH3COOH的分子數(shù)減少，CH3COOH的濃度也減小BD2.（雙選）欲使醋酸溶液中的CH3COO-濃度增大，且不放出氣體，可加入的少量固體是（）A.NaOHB.NaHCO3

C.CH3COOKD.MgAC

3.對(duì)某弱酸稀溶液加熱時(shí)，下列敘述錯(cuò)誤的是()A．弱酸的電離程度增大B．弱酸分子的濃度減小C．溶液的pH增大D．溶液的導(dǎo)電性增強(qiáng)