选修专题弱电解质电离平衡.pptx

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1、电解质:非电解质非电解质:(一一)电解质和非电解质电解质和非电解质在水溶液中或熔融状态下能够导电的化合物。在水溶液中和熔融状态下都不能导电的化合物。一、强电解质和弱电解质思考：导电的条件是什么？思考：导电的条件是什么？第1页/共56页 NaCl溶液溶液 NaOH H2SO4 Cu CH3COOH NH3H2O CO2 乙醇乙醇 H2O属于电解质的有属于电解质的有:属于非电解质的有属于非电解质的有:练一练:下列物质中第2页/共56页（二）强电解质和弱电解质（二）强电解质和弱电解质 强电解质：弱电解质：在水溶液里只能部分电离成离子的电解质。在水溶液里能完全电离的电解质水溶液完全第3页/共56页Cl

2、-H+液液 面面Cl-H+Cl-H+Cl-H+Cl-H+Cl-H+Cl-H+Cl-H+Cl-H+Cl-H+Cl-H+Cl-H+Cl-H+Cl-H+Cl-H+Cl-H+Cl-H+Cl-H+Cl-H+Cl-H+HCl电离的结果电离的结果第4页/共56页CH3COOHCH3COOHCH3COOHCH3COOHCH3COOHCH3COOHCH3COOHCH3COOHCH3COOHCH3COOHCH3COOHCH3COOHCH3COOHCH3COOHCH3COO-液液 面面CH3COO-CH3COO-CH3COO-H+H+H+H+H+CH3COOHCH3COOHCH3COOHCH3COOHCH3COO-

3、CH3COOH电离的结果电离的结果第5页/共56页常见的强电解质有哪些常见的强电解质有哪些?（1）强酸:（2）强碱:（3）大部分盐:如NaCl等,包括部分难溶性的盐 CaCO3、BaSO4、AgCl等 如如HCl、H2SO4、HNO3、HClO4、HBr、HI等等如如NaOH、KOH、Ba(OH)2等等第6页/共56页（1）弱酸：如如CH3COOH、H2CO3、H2SiO3、H3PO4、HNO2、H2S、H2SO3、HF、HClO等等（2）弱碱:（3）两性氢氧化物：Al(OH)3（4）水、极少数盐（氯化汞醋酸铅）等常见的弱电解质有哪些常见的弱电解质有哪些?如NH3.H2O、Cu(OH)2、Fe

4、(OH)3等第7页/共56页 强电解质强电解质弱电解质弱电解质电离程度电离程度完全完全不完全不完全水溶液里溶质粒水溶液里溶质粒子存在形态子存在形态阴、阳离子阴、阳离子阴、阳离子阴、阳离子和分子和分子电离过程电离过程不可逆不可逆 =可逆可逆第8页/共56页讨论讨论下列物质能导电的是 ，属于强电解质的是 ，属于弱电解质的是 。a.氯气 b.碳酸溶液 c.石墨 d.NaCl e.盐酸 f.蔗糖 g.醋酸 h.浓硝酸 i.硫酸钾 bceghbceghdidig g第9页/共56页 思考并讨论1.难溶物一定是弱电解质吗?2.强电解质溶液的导电能力一定强吗?3.强电解质溶液的导电能力一定强于弱电解质吗?4

5、.强酸的酸性一定比弱酸强吗？第10页/共56页写出下列物质在水溶液中的电离方程式：写出下列物质在水溶液中的电离方程式：(1)强酸强酸 H2SO4 (2)强碱强碱Ba(OH)2(3)一元弱酸一元弱酸CH3COOH (4)一元弱碱一元弱碱NH3.H2O(5)多元弱酸多元弱酸 H2CO3 (6)多元弱碱多元弱碱 Fe(OH)3(7)强酸酸式盐强酸酸式盐NaHSO4 水中水中 熔融态熔融态 (8)弱酸酸式盐弱酸酸式盐 NaHCO3 (9)Na2CO3 (10)Al(OH)3电离方程式第11页/共56页方法醋酸盐酸对实验现象的解释备注溶液的pH盐酸盐酸和醋和醋酸都酸都为等为等浓度浓度的一的一元酸元酸与过

6、量镁条反应溶液的导电性 大大小小慢慢快快盐酸中氢离子浓度大盐酸中氢离子浓度大盐酸中氢离子浓度大弱弱强强盐酸中离子浓度大盐酸中离子浓度大比较浓度均为比较浓度均为1mol/L1mol/L的盐酸和醋酸的导电性的盐酸和醋酸的导电性等C等V的二者与镁条反应产生氢气的量什么关系？为什么？盐酸和醋酸钠为何会发生反应？第12页/共56页 CH3COOH CH3COO-+H+电离电离结合结合 时间v电离 v分子化 速率电离平衡状态电离平衡状态v t 图象第13页/共56页电离平衡电离平衡 1.定义：定义：2.2.特点：特点：在一定条件（如温度、浓度）下，当电解质分子电离成离子的速率和离子重在一定条件（如温度、浓

7、度）下，当电解质分子电离成离子的速率和离子重新结合成分子的速率相等时，电离过程就达到了平衡状态新结合成分子的速率相等时，电离过程就达到了平衡状态动动 电离平衡是一种动态平衡电离平衡是一种动态平衡 定定 条件不变，溶液中各分子、离子的条件不变，溶液中各分子、离子的浓度不变，溶液里既有离子又有分子浓度不变，溶液里既有离子又有分子 变变 条件改变时，电离平衡发生移动。条件改变时，电离平衡发生移动。等等 V V电离电离=V=V分子化分子化=0=0逆逆 弱电解质的电离弱电解质的电离二、弱电解质的电离平衡第14页/共56页 弱电解质电离程度相对大小的参数-电离度电离度 =已电离的分子数已电离的分子数 弱电

8、解质分子总数弱电解质分子总数=已电离的弱电解质浓度n 弱电解质的初始浓度n100%100%100%100%3.定量描述电离程度：例1：25，0.1mol/L的HAc溶液中，每10000个HAc分子里有132个分子电离成离子。求该醋酸的电离度=132/10000100%=1.32%化学平衡中的转化率化学平衡中的转化率第15页/共56页CH3COOH CH3COO-+H+=n n（AcAc-）n n（HAcHAc原）原）=n（H+）n（HAc原）原）表示方法表示方法:=C（Ac-）C C（HAcHAc原）原）100%=C（H+）100%C（HAc原）纯纯HAc溶液中，忽略水解离所产生的溶液中，忽略

9、水解离所产生的H+，达到平衡时：，达到平衡时：测得已知浓度的测得已知浓度的HAc 的的pH，由，由 pH=lg c(H)，计算出计算出c(H+)，即可算出，即可算出。电离度的测定方法电离度的测定方法第16页/共56页例例2.某一弱酸某一弱酸HA,达到平衡时达到平衡时,溶液中的弱酸分溶液中的弱酸分子数与离子总数之比为子数与离子总数之比为9.5:1,求此一元弱酸的电求此一元弱酸的电离度离度.例：例：25 0C时，时，0.1mol/L的的CH3COOH溶液中，溶液中，C(H+)=1.010-3mol/L，求该，求该温度下温度下CH3COOH的电离度？的电离度？第17页/共56页初始浓度初始浓度/mo

10、l 1.00 0.100 平衡浓度平衡浓度（mol）CH3COOH CH3COO-4.2110-3 1.3410-3H+4.2110-3 1.3410-3已电离的醋酸浓度醋酸初始浓度100%CHCH3 3COOH COOH CHCH3 3COO COO-+H+H+交流与讨论溶液越稀越易电离0.42%1.34%第18页/共56页影响电离度大小的因素影响电离度大小的因素(1)内因电解质的本性,电解质越弱,电离度越小(2)外因外因 1.浓度浓度 浓度越稀，电离生成的离子相互间碰撞合成分子的机会越少，其电离度就越大；一般不注明温度是指一般不注明温度是指252.温度温度 多数电解质电离时都要吸收热量 因

11、此升温,电离度增大。表示电离度大小时，应表示电离度大小时，应注明浓度和温度注明浓度和温度第19页/共56页练练1：在一定温度下，在：在一定温度下，在100ml某一元弱酸的溶液中，某一元弱酸的溶液中，含有该弱酸的分子数为含有该弱酸的分子数为5.421020个，并测得该溶液的个，并测得该溶液的C(H+)=1103mol/L。在该平衡体系中，这种一元弱酸。在该平衡体系中，这种一元弱酸的电离度约为的电离度约为 A.9%B.10%C.3%D.0.1%(B)第20页/共56页例3：在25，0.1mol/L下列弱电解质的电离度分别为：HF HCOOH NH3H2O HAc HCN 8.0%4.24%1.33

12、%1.32%0.01%则它们的酸性强弱顺序是:HFHCOOH HAc HCN NH3H2O第21页/共56页初始浓度初始浓度/mol 1.00 0.100 平衡浓度平衡浓度（mol）CH3COOH CH3COO-4.2110-3 1.3410-3H+4.2110-3 1.3410-3c(CH3COO-)c(H+)c(CH3COOH)1.810-51.810-50.995790.09866 CHCH3 3COOH COOH CHCH3 3COO COO-+H+H+交流与讨论第22页/共56页定义：弱电解质，电离平衡时，各组分浓度的关系。弱电解质，电离平衡时，各组分浓度的关系。表达式：表达式：Ka

13、=C(H+)C(A-)C(HA)Kb=C(OH-)C(B+)C(BOH)意义：意义：25时时 HF K=7.210 4 HAc K=1.810 5 酸性：酸性：HF HAc电离常数与浓度无关。电离常数与浓度无关。温度升高，K电离增大3.定量描述弱电解质电离平衡：弱电解质电离程度相对大小的又一参数-电离平衡常数K K 简称:电离常数 KaKb越大，酸性碱性越强越大，酸性碱性越强影响因素：影响因素：第23页/共56页多元弱酸分步电离，用多元弱酸分步电离，用Ka1、Ka2、Ka3表示表示.例如碳酸在水溶液中：例如碳酸在水溶液中：H2CO3 H+HCO3HCO3 H+CO32每步电离都各有电离常数，分

14、别用每步电离都各有电离常数，分别用Ka1、Ka2表示。在表示。在25时，时，Ka1=4.3107，Ka2=5.61011，Ka1Ka2，一般说，一般说，多元弱酸溶液的酸性主要由第一步电离决多元弱酸溶液的酸性主要由第一步电离决定。定。第24页/共56页阅读阅读P P68 68 资料卡资料卡活动与探究活动与探究 多多元元弱弱酸酸，分分步步电电离离，第第一一步步电电离离大大于于第第二二步步电电离离，第第二步电离远大于第三步电离二步电离远大于第三步电离，如何用平衡移动原理来解释？如何用平衡移动原理来解释？第25页/共56页电离难的原因：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

15、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。结论：多元弱酸的酸性由第一步电离决定。多元弱酸的分步电离多元弱酸的分步电离第26页/共56页注意：注意：电离度是转化率的形式,电离常数是平衡常数的形式;两者均可用来表示弱电解质的电离程度及其相对强弱的。但用电离度时必须在同温同浓度条件下，而电离常数只须在同温下便可。第27页/共56页 电离度和电离常数的关系电离度和电离常数的关系-已知已知 求求KK：CHCH3 3COOH COOH CHCH3 3COOCOO-+H+H+初始浓度初始浓度 C 0 0C 0 0 变化浓度变化浓度 C C C C C C 平衡浓度平衡浓度 C

16、 C（1-1-）C CC C第28页/共56页电离平衡常电离平衡常K和电离度和电离度的关系：的关系：小于小于5%时时 很显然很显然 T 一定，K 不变时溶液越稀 越大，浓度 c 固定时，随 K 的增大而增大。c c是弱电解质初始浓度是弱电解质初始浓度第29页/共56页弱酸、弱碱的电离程度可以分别用它们的电离弱酸、弱碱的电离程度可以分别用它们的电离常数（常数（K）或电离度（）或电离度（）表示，请根据下列情）表示，请根据下列情景列式计算景列式计算（1）乙酰水杨酸是一种一元弱酸（可用）乙酰水杨酸是一种一元弱酸（可用HA表表示）在一定温度下，示）在一定温度下，0.1molL-1的乙酰水杨酸的的乙酰水杨

17、酸的水溶液中，乙酰水杨酸的电离常数水溶液中，乙酰水杨酸的电离常数K（HA）为）为3.410-4，求该酸的电离度，求该酸的电离度（2）已知在）已知在25时，时，1molL-1氨水中氨水中NH3H2O的电离度为的电离度为0.42%，求，求NH3H2O的电离常数的电离常数K（NH3H2O）第30页/共56页例：在例：在2525时，时，0.10mol/L CH0.10mol/L CH3 3COOHCOOH溶液中溶液中 H H+是是多少？已知多少？已知Ka=1.810Ka=1.810-5-5。解：解：CHCH3 3COOH CHCOOH CH3 3COOCOO-+H+H+平衡时平衡时 H H+=C=C=

18、1.310=1.310-3-3 mol/L mol/L 第31页/共56页4、影响电离平衡的条件：外因：电离吸热，升高温度，平衡电离吸热，升高温度，平衡正正向移动向移动内因：弱电解质本身的性质内因：弱电解质本身的性质温度温度 CH3COOH CH3COO-+H+第32页/共56页浓浓度度减小生成的离子的浓度减小生成的离子的浓度a.加水稀释：加水稀释：b.增大弱电解质浓度：增大弱电解质浓度：逆逆向移动向移动增大生成的离子的浓度增大生成的离子的浓度同离子效应:正正向移动向移动外加电解质外加电解质向移动，电离程度向移动，电离程度正正向移动，电离程度向移动，电离程度减小减小 CH3COOH CH3CO

19、O-+H+加入无关离子的溶液加入无关离子的溶液=加水稀释加水稀释 正正向移动向移动加入无关离子的固体加入无关离子的固体无影响无影响正正增大增大第33页/共56页电离程度n(H+)C(H+)C(AC-)C(HAC)加水加水加冰醋酸加冰醋酸加醋酸钠加醋酸钠加加HClHCl加加NaOHNaOH锌粒锌粒升温升温增大增大增大增大增大增大减小减小减小减小增大增大增大增大增大增大减小减小减小减小减小减小减小减小减小减小减小减小减小减小思考10.1mol/L的CH3COOH溶液中 CH3COOH CH3COO-+H+增大增大增大增大增大增大减小减小增大增大增大增大减小减小减小减小减小减小减小减小减小减小减小减

20、小增大增大增大增大增大增大增大增大增大增大增大增大增大增大增大增大第34页/共56页例：在例：在0.2mol/L 的醋酸溶液中的醋酸溶液中,当当CH3COOHH+CH3COO-已达平衡时，若要使醋酸已达平衡时，若要使醋酸的电离度减小，溶液中的的电离度减小，溶液中的c(H+)增大，应加入增大，应加入 A.CH3COONa B.NH3H2O C.HCl D.H2O(C)第35页/共56页思考烧杯中含有2mL的纯醋酸，逐滴加入蒸馏水，在下图中绘出溶液的导电性和加入水的体积关系曲线随着加水，弱电解质还可电离出离随着加水，弱电解质还可电离出离子，但同时溶液体积也在增大。子，但同时溶液体积也在增大。开始，

21、电离出的离子增多超过溶液开始，电离出的离子增多超过溶液体积增大，所以离子总浓度增大，体积增大，所以离子总浓度增大，导电性增强。导电性增强。后来，溶液体积增大超过离子数增后来，溶液体积增大超过离子数增多，所以离子总浓度减小，导电性多，所以离子总浓度减小，导电性减小。减小。导电能力导电能力水体积水体积第36页/共56页（1）O点导电能力为0的理由是_（2）a、b、c三点溶液的c(H+)由小到大的顺序是_（3）a、b、c三点醋酸的电离程度最大的是_（4）要使c点c(CH3COO-)增大，c(H+)减少，可采取的措施是（至少写出三种方法）_ _一定温度下，将一定质量的冰醋酸加水稀释过程中，溶液的导电能

22、力变化如下图所示，O在O点醋酸未电离，无自由离子存在cabc加NaOH固体；加少量的碳酸钠固体；加入镁等金属；醋酸钠固体第37页/共56页例题：一定温度下，将一定质量的冰醋酸加水稀释，例题：一定温度下，将一定质量的冰醋酸加水稀释，溶液的导电能力变化如图所示，下列说法中，正确溶液的导电能力变化如图所示，下列说法中，正确的是的是 Aa、b、c三点溶液的三点溶液的pH：cabBa、b、c三点醋酸的电离程度：三点醋酸的电离程度：cabC若用湿润的若用湿润的pH试纸测量试纸测量a处溶液的处溶液的pH，测量结果偏小，测量结果偏小Da、b、c三点溶液用三点溶液用1mol/L氢氧化钠溶液中和，消耗氢氢氧化钠溶

23、液中和，消耗氢氧化钠溶液体积：氧化钠溶液体积：cabC C第38页/共56页下列几种情况能否引起电离平衡移动？向哪个方向移动？加水 通入氨气 加NH4Cl固体 加NaOH固体 加CH3COOH溶液 加MgCl2粉末 加热（不考虑氨气挥发）加压在氨水中存在下列电离平衡：在氨水中存在下列电离平衡：NH3H2O NH4+OH-H 0思考 2:第39页/共56页 1 1、1mol/L1mol/L的盐酸、醋酸、硫酸各的盐酸、醋酸、硫酸各1L1L，分别加入足量的铁。，分别加入足量的铁。开始反应时产生氢气的速率开始反应时产生氢气的速率_，最终收集到的氢气的物质的量最终收集到的氢气的物质的量_。2 2、pHp

24、H都为都为1 1的盐酸、醋酸、硫酸各的盐酸、醋酸、硫酸各1L1L，分别加入足量的铁。，分别加入足量的铁。开始反应时产生氢气的速率开始反应时产生氢气的速率 _，最终收集到的氢气的物质的量最终收集到的氢气的物质的量 _。硫酸盐酸醋酸硫酸盐酸醋酸硫酸盐酸硫酸盐酸=醋酸醋酸三者相等三者相等醋酸硫酸醋酸硫酸=盐酸盐酸练习第41页/共56页3、体积和pH都相等的盐酸和醋酸溶液的导电能力_，升高相同温度后导电能力_。相同醋酸大于盐酸4 4.（双选）将0.1mol/L的氨水稀释10倍，随着氨水浓度的降低，下列数据逐渐增大的是（）A.c(H+)B.c(OH-)C.c(OH-)/c(NH3H2O)D.c(NH4+

25、)AC第42页/共56页6.相同温度下，两种稀氨水A和B，浓度分别为0.2mol/L和0.1mol/L，则A、B的OH-浓度之比为（）A.大于2 B.小于2 C.等于2 D.不能肯定B第44页/共56页三、水的电离:1 1 1 1、水是一种极弱的电解质，能微弱的、水是一种极弱的电解质，能微弱的、水是一种极弱的电解质，能微弱的、水是一种极弱的电解质，能微弱的电离电离电离电离:H2O+H2O H3O+OH (H2O H+OH)电离平衡常数：电离平衡常数：K C(H+)C(OH-）C(H2O）第45页/共56页在一定温度时：纯水和稀溶液中的水浓度均为一定值纯水和稀溶液中的水浓度均为一定值C(H+)C

26、(OH-)=KC(H2O)=Kw，Kw叫水的离子积常数,简称水的离子积.2、水的离子积常数、水的离子积常数:25252525时，时，时，时，Kw=110Kw=110Kw=110Kw=110-14-14-14-14第46页/共56页（1）Kw只只取决于温度取决于温度,温度越高，温度越高，Kw越大，越大，但仍保持中性但仍保持中性。适用于任何溶液和纯水。适用于任何溶液和纯水。（2）在水溶液或纯水中，任何时候，C(OHC(OH-)水水=C(H+)水 Kw=C(OHC(OH-)总总 C(H+)总（3）溶液的酸碱性与C(OHC(OH-)、C（H+）的相对大小有关温度0202550100Kw1.3410-1

27、56.8110-151.0110-145.4710-145.5010-13第47页/共56页问题与讨论问题与讨论1、在水中加入酸或碱后，水的离子、在水中加入酸或碱后，水的离子 积是否发生改变？积是否发生改变？2、在酸碱溶液中，水电离出来的、在酸碱溶液中，水电离出来的 C（H+）和和C（OH-）是否相等？是否相等？3、100时，水的离子积为时，水的离子积为10-12，C（H+）为多少？为多少？4、求、求0.1mol/L盐酸中水电离出来的盐酸中水电离出来的 C（H+）为多少？为多少？第48页/共56页问题解决例例1、25时时,某溶液中某溶液中,c(H)=110-6 mol/L，问问c(OH)是是多

28、少多少?例例4常温下，常温下，0.1mol/L的盐酸溶液中水电离出的的盐酸溶液中水电离出的c(H)和和c(OH)各是多少各是多少?例例3常温下，常温下，0.1mol/L的的NaOH溶液中水电离出的溶液中水电离出的c(H)和和c(OH)各是多少各是多少?例225时,某溶液中,c(OH)=110-9 mol/L，问c(H)是多少?110-8 mol/L110-5 mol/L110-13 mol/L110-13 mol/L110-13 mol/L110-13 mol/L第49页/共56页影响因素影响因素H2 OH+OH-影响结果影响结果方向方向水水Kwc（H+）c（OH-）温度温度升温升温降温降温外

29、加外加酸碱酸碱加碱加碱加酸加酸或酸或酸式盐式盐3、影响水的电离平衡的因素：右移右移增大增大-促进促进增大增大增大增大增大增大左移左移左移左移左移左移减小减小-抑制抑制减小减小-抑制抑制减小减小-抑制抑制不变不变不变不变减小减小减小减小减小减小增大增大增大增大减小减小减小减小H2 OH+OH-第50页/共56页1.某温度下纯水中C(H+)=210-7 mol/L，则此时溶液中的C(OH-)=_。若温度不变，滴入稀盐酸使C(H+)=510-6 mol/L，则 此 时 溶 液 中 的 C(OH-)=_。210-7 mol/L810-9 mol/L 2.在常温下，由水电离产生的C（H+）=110-13

30、 mol/L的溶液，则该溶液的酸碱性如何？答：可能是酸性也可能是碱性答：可能是酸性也可能是碱性练习练习第51页/共56页3.醋酸溶液加水稀释，在稀释过程中 A.溶液中CH3COO的浓度增大B.溶液中H+个数增多，H+离子的浓度减小C.溶液中H+个数减少，H+的浓度减小D.溶液中CH3COOH的分子数减少，CH3COOH的浓度也减小BD练习练习第52页/共56页4.欲使醋酸溶液中的CH3COO-浓度增大，且不放出气体，可加入的少量固体是（）A、NaOH B、NaHCO3 C、CH3COOK D、Mg AC练习练习第53页/共56页7.已知已知100时，时，Kw=110-12,分别求出该温分别求出该温度下度下,纯水、纯水、0.1mol/LHCl溶液、溶液、0.1mol/L的的NaOH溶液中的溶液中的c(Hc(H+).).6.25时，向纯水中加入少量氯化氢气体，仍能保持不变的是 （）Ac(H+)Bc(OH-)CKw Dc(H+)/c(OH-)第55页/共56页感谢您的观看！第56页/共56页