具有极性共价键的弱电解质溶于水时,其分子可以微弱电离出离子;溶液中的相应离子也可以结合成分子。在一定条件下,弱电解质的离子化速率(即电离速率)等于其分子化速率(即结合速率)。
弱电解质的电离平衡
1.弱电解质与化合物类型的关系强电解质主要是大部分离子化合物及某些共价化合物,弱电解质主要是某些共价化合物。
2.弱电解质的电离概念
(1)电离平衡的建立
在一定条件下(如温度、压强等),当弱电解质电离产生离子的速率和离子结合成分子的速率相等时,电离过程达到了平衡。
3.外因对电离平衡的影响
(1)浓度:在一定温度下,同一弱电解质溶液,浓度越小,越易电离。
(2)温度:温度越高,电离程度越大。
(3)同离子效应:加入与弱电解质具有相同离子的电解质时,可使电离平衡向结合成弱电解质分子的方向移动。
(4)化学反应:加入能与弱电解质电离出的离子反应的物质时,可使电离平衡向电离方向移动。
4.例子:下面以0.1 mol·L-1 CH3COOH溶液为例,下图是外界条件对CH3COOH=CH3COO-+H+ΔH>0的影响
电离平衡常数特点
(1)电离平衡常数与温度有关,与浓度无关,升高温度,K值增大。
(2)电离平衡常数反映弱电解质的相对强弱,K越大,表示弱电解质越易电离,酸性或碱性越强。
例如,在25 ℃时,K(HNO2)=4.6×10-4,K(CH3COOH)=1.8×10-5,因而HNO2的酸性比CH3COOH强。
(3)多元弱酸的各级电离常数的大小关系是K1≫K2≫K3……,故其酸性取决于第一步电离。
弱电解质电离平衡
有具有极性键的共价化合物如:弱酸(CH3COOH)、弱碱(NH3·H2O)、水特别:HgCl2是共价化合物且共价键极强,属于弱电解质。
影响电离平衡的因素
1.温度:电离过程是吸热过程,温度升高,平衡向电离方向移动。
2.浓度:弱电解质分子浓度越大,电离程度越小。
3.同离子效应:在弱电解质溶液中加入含有与该弱电解质具有相同离子的强电解质,从而使弱电解质的电离平衡朝着生成弱电解质分子的方向移动,弱电解质的解离度降低的效应称为同离子效应。
4.化学反应:某一物质将电离出的离子反应掉而使电离平衡向正方向(电离方向)移动。
5.弱酸的电离常数越大,达到电离平衡时电离出的H+越多,酸性越强;反之,酸性越弱。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,且各级电离常数逐级减小,一般相差较大,所以其水溶液中的 H+主要是由第一步电离产生的。
6.对弱碱来说,也有类似弱酸的规律。
7.分步电离中,越后面电离出的离子数越少。p分页标题e
电离度公式
α(电离度)=已电离的分子/原有分子数×100%
水的电离:
精确的实验证明,水是一种极弱的电解质,它能微弱的电离,生成H3O+(水合氢离子,即H+·H2O) 和OH-:
2H2O<==> H3O++ OH-
可简写为:H2O<==> H++ OH-
Kw叫水的离子积常数,简称为水的离子积。
在25℃时,水中H+溶度和OH-溶度都是1x10-7mol/L,所以
Kw=c(H+)·c(OH-)=1x10-14
Kw值随温度升高而变大
100℃时,Kw=5.5x10-14
判断电解强弱方法:
1.在相同浓度、相同温度下,与强电解质做导电性对比实验
2.在相同浓度、相同温度下,比较反映速率的快慢,如将Zn投到等浓度的盐酸与醋酸中比较,结果前者比后者快。