化學(xué)課件:電解質(zhì)與電離度_第1頁
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電解質(zhì)與電離度專題課件歡迎大家學(xué)習(xí)電解質(zhì)與電離度的專題課程。在本課程中,我們將深入探討電解質(zhì)的基本概念、電離反應(yīng)的機(jī)理、電離度的計算方法以及這些知識在實際生活中的重要應(yīng)用。化學(xué)反應(yīng)的微觀世界充滿奧秘,而電解質(zhì)與電離度正是打開這個世界的重要鑰匙。通過這門課程,你將了解到為什么有些物質(zhì)溶于水后能導(dǎo)電,而有些則不能;為什么有些電解質(zhì)幾乎完全電離,而另一些只是部分電離;以及這些特性如何影響我們的日常生活和工業(yè)生產(chǎn)。讓我們一起開始這段化學(xué)探索之旅吧!本課主題概覽電解質(zhì)與非電解質(zhì)概念我們將學(xué)習(xí)電解質(zhì)的基本定義,了解電解質(zhì)與非電解質(zhì)的本質(zhì)區(qū)別,以及它們在水溶液中的不同表現(xiàn)。通過實驗觀察,建立對電解質(zhì)特性的直觀認(rèn)識。電離反應(yīng)及其意義探討電離反應(yīng)的本質(zhì),掌握電離方程式的書寫方法,理解離子在溶液中的存在狀態(tài),以及電離反應(yīng)對化學(xué)反應(yīng)過程的重要影響。電離度的定義與影響因素詳細(xì)講解電離度的概念、計算方法及其物理意義,分析影響電離度的各種因素,如濃度、溫度和共離子效應(yīng)等。生活中的電解質(zhì)應(yīng)用介紹電解質(zhì)在生物體內(nèi)的重要功能,以及在醫(yī)療、環(huán)保和工業(yè)生產(chǎn)中的廣泛應(yīng)用,幫助學(xué)生理解化學(xué)知識與實際生活的緊密聯(lián)系?;瘜W(xué)反應(yīng)儲備知識回顧離子的概念離子是帶電的原子或原子團(tuán)。當(dāng)原子失去或獲得電子時,就會形成帶電的離子。正離子(陽離子)是失去電子的原子,如Na?、K?;負(fù)離子(陰離子)是獲得電子的原子,如Cl?、SO?2?。離子與原子的化學(xué)性質(zhì)有顯著差異,它們在電場中會定向移動,正離子向負(fù)極移動,負(fù)離子向正極移動。這種性質(zhì)是電解質(zhì)溶液導(dǎo)電的基礎(chǔ)。溶液與溶劑簡介溶液是由溶質(zhì)和溶劑組成的均一混合物。在我們的討論中,水是最常見的溶劑。水分子具有極性結(jié)構(gòu),氧原子一端帶部分負(fù)電荷,氫原子一端帶部分正電荷。這種極性結(jié)構(gòu)使水成為優(yōu)良的溶劑,能夠溶解多種極性物質(zhì)和離子化合物。水分子會圍繞溶質(zhì)分子或離子形成水合物,這一過程稱為水合作用,是許多電解質(zhì)在水中溶解和電離的關(guān)鍵機(jī)制。什么是電解質(zhì)?電解質(zhì)定義電解質(zhì)是指溶于水后能使溶液導(dǎo)電的化合物。它們在溶解過程中會分解成正負(fù)離子,這些自由移動的離子能夠傳導(dǎo)電流。溶解過程當(dāng)電解質(zhì)溶于水時,水分子的極性會破壞電解質(zhì)中的化學(xué)鍵,使得化合物分解為帶電離子。這個過程稱為電離。導(dǎo)電原理溶液中的離子在電場作用下定向移動:正離子向負(fù)極移動,負(fù)離子向正極移動,形成電流,使溶液表現(xiàn)出導(dǎo)電性。電解質(zhì)可以是離子化合物(如NaCl)或極性共價化合物(如HCl)。離子化合物在水中直接分離成離子,而極性共價化合物則通過與水分子的相互作用而電離。了解電解質(zhì)的本質(zhì),有助于我們理解化學(xué)反應(yīng)的微觀過程和宏觀表現(xiàn)。非電解質(zhì)簡介非電解質(zhì)定義非電解質(zhì)是指溶于水后不能使溶液導(dǎo)電的物質(zhì)。這類物質(zhì)在溶解過程中不會形成離子,而是以分子形式存在于溶液中。溶解后不電離溶液不導(dǎo)電分子間作用力主導(dǎo)典型非電解質(zhì)許多有機(jī)化合物是典型的非電解質(zhì),如:糖類(蔗糖、葡萄糖)醇類(乙醇、甲醇)醚類和烴類化合物大多數(shù)有機(jī)溶劑(丙酮)與電解質(zhì)的區(qū)別非電解質(zhì)與電解質(zhì)的主要區(qū)別在于:不能導(dǎo)電不形成離子不參與離子反應(yīng)對溶液凝固點降低、沸點升高的影響較小導(dǎo)電性的本質(zhì)離子的產(chǎn)生電解質(zhì)溶于水后分解成帶電的陰陽離子離子的自由移動溶液中的離子可以自由移動,但總體呈電中性電場下的定向運(yùn)動外加電場使離子產(chǎn)生定向移動,形成電流導(dǎo)電性的本質(zhì)在于溶液中存在可自由移動的帶電粒子。在電解質(zhì)溶液中,這些帶電粒子是由電解質(zhì)電離產(chǎn)生的離子。當(dāng)施加電壓時,正離子(陽離子)向陰極(負(fù)極)移動,負(fù)離子(陰離子)向陽極(正極)移動,形成定向的離子流,也就是電流。離子的移動速度與離子的大小、電荷、溶液的粘度以及溫度等因素有關(guān)。離子移動的阻力主要來自水分子的阻礙和離子之間的相互作用。離子濃度越高,溶液的導(dǎo)電性通常越強(qiáng),但當(dāng)濃度過高時,離子間的相互作用增強(qiáng),反而會降低離子的活動性。強(qiáng)電解質(zhì)的定義完全電離強(qiáng)電解質(zhì)在水溶液中幾乎100%電離,所有分子都轉(zhuǎn)化為離子。這意味著溶液中幾乎不存在未電離的原始分子,而是充滿了自由移動的離子。高導(dǎo)電性由于離子濃度高,強(qiáng)電解質(zhì)溶液具有極好的導(dǎo)電性。在相同濃度下,強(qiáng)電解質(zhì)溶液比弱電解質(zhì)溶液的導(dǎo)電能力強(qiáng)得多。代表性物質(zhì)強(qiáng)電解質(zhì)包括強(qiáng)酸(如HCl、H?SO?、HNO?)、強(qiáng)堿(如NaOH、KOH)和大多數(shù)可溶性鹽類(如NaCl、CaCl?、K?SO?)。強(qiáng)電解質(zhì)的電離是單向不可逆的過程,通常用單向箭頭"→"表示。例如,氯化鈉的電離方程式為:NaCl→Na?+Cl?。強(qiáng)電解質(zhì)的電離度接近于1,這意味著在稀溶液中,幾乎所有的電解質(zhì)分子都轉(zhuǎn)化為了離子。弱電解質(zhì)的定義部分電離弱電解質(zhì)在水中只有一部分分子電離成離子,大部分仍以分子形式存在動態(tài)平衡電離反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),電離和復(fù)合同時進(jìn)行,速率相等電離度低電離度顯著小于1,通常在0.01至0.3之間,取決于濃度和溫度中等導(dǎo)電性由于離子濃度較低,其溶液導(dǎo)電性弱于強(qiáng)電解質(zhì),但強(qiáng)于非電解質(zhì)弱電解質(zhì)的電離是可逆過程,用雙向箭頭"?"表示。例如,醋酸的電離方程式:CH?COOH?CH?COO?+H?。典型的弱電解質(zhì)包括弱酸(如醋酸、碳酸)、弱堿(如氨水)和部分難溶鹽類。弱電解質(zhì)的電離程度受濃度、溫度等因素影響較大。非電解質(zhì)物質(zhì)實例糖類蔗糖(C??H??O??)和葡萄糖(C?H??O?)是常見的非電解質(zhì)。這些物質(zhì)在水中溶解時,分子間的氫鍵斷裂,但分子本身保持完整,不會形成離子。它們的水溶液不導(dǎo)電,說明溶液中不存在自由移動的帶電粒子。醇類乙醇(C?H?OH)和甲醇(CH?OH)等醇類化合物也是典型的非電解質(zhì)。盡管它們含有極性的-OH基團(tuán),能夠與水分子形成氫鍵而溶解,但不會電離成離子。醇類溶液不導(dǎo)電,在電解實驗中燈泡不會發(fā)光。其他有機(jī)物尿素((NH?)?CO)、丙酮(C?H?O)和大多數(shù)簡單有機(jī)化合物都是非電解質(zhì)。這些物質(zhì)在溶解過程中保持分子結(jié)構(gòu)完整,不產(chǎn)生離子。它們通常通過氫鍵、偶極-偶極相互作用或范德華力與水分子結(jié)合,而非通過電離過程。電解質(zhì)的分類總覽按電離程度分類根據(jù)電離程度將溶質(zhì)分為強(qiáng)電解質(zhì)、弱電解質(zhì)和非電解質(zhì)強(qiáng)電解質(zhì)完全或幾乎完全電離的物質(zhì),電離度α≈1弱電解質(zhì)部分電離的物質(zhì),電離度0<α<1非電解質(zhì)不電離的物質(zhì),電離度α=0強(qiáng)電解質(zhì)包括強(qiáng)酸(如HCl、HNO?、H?SO?)、強(qiáng)堿(如NaOH、KOH)和大多數(shù)可溶性鹽(如NaCl、CaCl?)。這些物質(zhì)在水中完全電離,生成大量離子,因此其溶液導(dǎo)電性強(qiáng)。弱電解質(zhì)主要包括弱酸(如CH?COOH、H?CO?)、弱堿(如NH?·H?O)和部分難溶鹽。它們在水中只部分電離,溶液中同時存在分子和離子,導(dǎo)電性較弱。非電解質(zhì)如糖、醇等則完全不電離,其溶液不導(dǎo)電。電解質(zhì)溶液的電導(dǎo)性實驗實驗裝置搭建簡單的電導(dǎo)性測試裝置由電源、電極、導(dǎo)線和指示燈(或電流表)組成。兩個電極插入待測溶液中,通過燈泡亮度或電流表讀數(shù)觀察溶液的導(dǎo)電性。實驗時需確保電極清潔,避免交叉污染。樣品準(zhǔn)備準(zhǔn)備等濃度的不同溶液樣品,如0.1mol/L的NaCl溶液(強(qiáng)電解質(zhì))、0.1mol/L的CH?COOH溶液(弱電解質(zhì))和0.1mol/L的蔗糖溶液(非電解質(zhì))。使用蒸餾水作為對照組,蒸餾水本身幾乎不導(dǎo)電。導(dǎo)電性觀察依次測試各溶液的導(dǎo)電性,記錄燈泡亮度或電流表讀數(shù)。通常會觀察到:NaCl溶液使燈泡明亮發(fā)光;CH?COOH溶液使燈泡微弱發(fā)光;蔗糖溶液和蒸餾水則不使燈泡發(fā)光。這些現(xiàn)象直觀反映了不同類型電解質(zhì)的電離程度差異。實驗:NaCl溶液導(dǎo)電性實驗溶液濃度(mol/L)燈泡亮度導(dǎo)電性結(jié)論NaCl溶液0.1明亮強(qiáng)NaCl溶液0.01中等較強(qiáng)NaCl溶液0.001較弱中等氯化鈉(NaCl)是典型的強(qiáng)電解質(zhì),在水中幾乎完全電離為Na?和Cl?離子。這些離子在溶液中可以自由移動,當(dāng)外加電場時,離子會定向移動形成電流,使燈泡發(fā)光。實驗中可以清晰觀察到,即使在較低濃度下,NaCl溶液仍然具有明顯的導(dǎo)電性。氯化鈉的電離方程式為:NaCl→Na?+Cl?。由于電離度接近1,0.1mol/L的NaCl溶液中,Na?和Cl?的實際濃度也接近0.1mol/L。這種高濃度的離子使溶液具有優(yōu)良的導(dǎo)電性,在實驗中表現(xiàn)為燈泡明亮發(fā)光。隨著溶液稀釋,燈泡亮度降低,但仍保持一定亮度,表明溶液中的離子濃度與原始濃度成正比。實驗:醋酸溶液導(dǎo)電性醋酸(CH?COOH)是典型的弱電解質(zhì),在水溶液中只有少部分分子電離成離子。實驗表明,0.1mol/L的醋酸溶液使燈泡微弱發(fā)光,明顯弱于同濃度的鹽酸或氯化鈉溶液,但強(qiáng)于純水和非電解質(zhì)溶液。醋酸的電離反應(yīng)為:CH?COOH?CH?COO?+H?。這是一個可逆反應(yīng),達(dá)到平衡狀態(tài)時,只有少量醋酸分子電離。在0.1mol/L的醋酸溶液中,電離度約為0.013,即只有1.3%的醋酸分子發(fā)生了電離。這就解釋了為什么醋酸溶液的導(dǎo)電性遠(yuǎn)弱于強(qiáng)電解質(zhì)溶液。實驗:葡萄糖溶液不導(dǎo)電實驗觀察當(dāng)我們將電極插入葡萄糖溶液中時,無論濃度如何,燈泡都不會發(fā)光。即使將溶液濃度增加到飽和狀態(tài),結(jié)果也是一樣的。這表明葡萄糖溶液不導(dǎo)電,也就是說,溶液中沒有可移動的帶電粒子(離子)。為驗證實驗裝置的有效性,我們可以隨后測試NaCl溶液,燈泡立即亮起,證明了測試裝置工作正常,而葡萄糖確實是非電解質(zhì)。分子水平解釋葡萄糖(C?H??O?)是一種典型的非電解質(zhì)。當(dāng)葡萄糖溶于水時,分子保持完整結(jié)構(gòu),不會分裂成離子。在分子層面,葡萄糖分子通過其羥基(-OH)與水分子形成氫鍵,使其能夠溶解。然而,這種相互作用不足以破壞葡萄糖分子內(nèi)的共價鍵,因此不會形成帶電離子。沒有離子意味著沒有電荷載體,所以溶液不能導(dǎo)電。葡萄糖與其他非電解質(zhì)如蔗糖、乙醇在水中的行為類似,它們都不電離,不形成離子,因此溶液不導(dǎo)電。電離反應(yīng)的概念電解質(zhì)分子狀態(tài)電解質(zhì)以分子或離子晶體形式存在,具有特定的化學(xué)鍵結(jié)構(gòu)水合作用水分子極性使其圍繞溶質(zhì)形成水合層,提供溶劑化能量化學(xué)鍵斷裂在水合作用下,電解質(zhì)分子中的化學(xué)鍵斷裂離子形成形成水合離子,這些離子在溶液中可以自由移動電離反應(yīng)是電解質(zhì)溶于水后分解成離子的過程。對于離子化合物(如NaCl),水分子通過極性相互作用克服離子間的靜電引力,使晶格中的離子分離并被水分子包圍。對于極性共價化合物(如HCl),水分子能夠促使共價鍵極化并最終斷裂,形成離子。電離方程式的書寫強(qiáng)電解質(zhì)電離方程式強(qiáng)電解質(zhì)幾乎完全電離,使用單向箭頭"→"表示反應(yīng)不可逆強(qiáng)酸:HCl→H?+Cl?強(qiáng)堿:NaOH→Na?+OH?可溶性鹽:CaCl?→Ca2?+2Cl?弱電解質(zhì)電離方程式弱電解質(zhì)部分電離,使用雙向箭頭"?"表示反應(yīng)可逆弱酸:CH?COOH?CH?COO?+H?弱堿:NH?·H?O?NH??+OH?部分難溶鹽:Hg?Cl??Hg?2?+2Cl?多元酸的逐步電離多元酸通常逐步電離,后續(xù)步驟的電離程度依次減弱第一步:H?CO??H?+HCO??第二步:HCO???H?+CO?2?通常K?>>K?>>K?離子反應(yīng)式與分子反應(yīng)式區(qū)別分子反應(yīng)式分子反應(yīng)式使用完整的化學(xué)式表示反應(yīng)物和產(chǎn)物,不區(qū)分物質(zhì)的電離狀態(tài)。它適用于所有類型的化學(xué)反應(yīng),特別是那些涉及非電解質(zhì)、氣體或沉淀的反應(yīng)。例如:AgNO?+NaCl→AgCl↓+NaNO?分子反應(yīng)式的優(yōu)點是直觀簡潔,缺點是無法反映溶液中的實際粒子狀態(tài),尤其是電解質(zhì)在水溶液中以離子形式存在的事實。離子反應(yīng)式離子反應(yīng)式將強(qiáng)電解質(zhì)寫成離子形式,更準(zhǔn)確地反映了溶液中的實際情況。它只表示參與反應(yīng)的離子,將未參與反應(yīng)的"旁觀離子"省略。上述反應(yīng)的離子反應(yīng)式:Ag?+Cl?→AgCl↓離子反應(yīng)式的優(yōu)點是能夠反映反應(yīng)的本質(zhì),清晰顯示哪些離子實際參與了反應(yīng),哪些只是"旁觀者"。它幫助我們理解溶液中發(fā)生的微觀過程,尤其是理解為什么某些離子組合會形成沉淀或產(chǎn)生氣體。在撰寫離子反應(yīng)式時,應(yīng)遵循以下原則:強(qiáng)電解質(zhì)寫成離子形式;弱電解質(zhì)、難溶物質(zhì)、氣體和非電解質(zhì)保持分子形式;將兩邊的"旁觀離子"約去,只保留實際參與反應(yīng)的粒子。離子反應(yīng)式使我們能夠更深入地理解水溶液中的化學(xué)反應(yīng)本質(zhì)。強(qiáng)電解質(zhì)的電離特征強(qiáng)電解質(zhì)的最主要特征是在水溶液中能夠完全或幾乎完全電離,電離度接近于1。這意味著溶液中幾乎所有的電解質(zhì)分子都轉(zhuǎn)化為了離子,原始分子幾乎不存在。強(qiáng)電解質(zhì)的電離是一個單向過程,通常用單向箭頭"→"表示。在稀溶液中,強(qiáng)電解質(zhì)的離子濃度與其初始摩爾濃度有直接關(guān)系。例如,在0.1mol/L的NaCl溶液中,Na?和Cl?的濃度均為0.1mol/L;而在0.1mol/L的CaCl?溶液中,Ca2?的濃度為0.1mol/L,Cl?的濃度為0.2mol/L。這種關(guān)系在計算離子濃度和溶液性質(zhì)時非常重要。弱電解質(zhì)的電離平衡分子電離弱電解質(zhì)分子在水中分解為離子,速率與分子濃度成正比1離子存在溶液中同時存在未電離分子和已電離的離子離子復(fù)合離子相互結(jié)合重新形成分子,速率與離子濃度乘積成正比動態(tài)平衡當(dāng)電離速率等于復(fù)合速率時,系統(tǒng)達(dá)到動態(tài)平衡狀態(tài)弱電解質(zhì)的電離是一個可逆過程,在溶液中形成動態(tài)平衡。以醋酸為例:CH?COOH?CH?COO?+H?。在平衡狀態(tài)下,溶液中同時存在未電離的CH?COOH分子、CH?COO?離子和H?離子。這種平衡狀態(tài)可以用電離常數(shù)Ka來表示:Ka=[CH?COO?][H?]/[CH?COOH]。電離度的定義α電離度符號電離度用希臘字母α表示,是一個無量綱量0~1數(shù)值范圍電離度的取值范圍為0到1,或表示為0%到100%n/c計算公式α=電離的分子數(shù)/溶解的總分子數(shù)電離度(α)是表示電解質(zhì)電離程度的重要物理量,它定義為電離的電解質(zhì)分子數(shù)與溶解的總分子數(shù)之比。電離度是化學(xué)中描述電解質(zhì)溶液特性的基本參數(shù),它直接反映了溶液中離子的濃度以及電解質(zhì)的電離能力。電離度的定義公式可以表示為:α=n離子/n總,其中n離子表示電離成離子的分子數(shù),n總表示溶解的總分子數(shù)。對于強(qiáng)電解質(zhì),α接近于1,表示幾乎完全電離;對于弱電解質(zhì),0<α<1,表示部分電離;對于非電解質(zhì),α=0,表示不電離。電離度的計算方法基本定義公式α=電離的分子數(shù)/溶解的總分子數(shù)濃度表達(dá)式α=c離子/c起始=c離子/c總平衡狀態(tài)下計算對于HA?H?+A?,α=[H?]/c起始=[A?]/c起始與電離常數(shù)的關(guān)系α=√(Ka/c起始)(適用于弱電解質(zhì)稀溶液)電離度計算涉及多種方法,選擇哪種方法取決于已知條件和電解質(zhì)類型。對于強(qiáng)電解質(zhì),通常假設(shè)α≈1進(jìn)行計算。對于弱電解質(zhì),可以通過測量溶液的pH值、電導(dǎo)率或冰點降低來間接計算電離度。強(qiáng)電解質(zhì)的電離度1理想電離度理論上強(qiáng)電解質(zhì)在無限稀釋溶液中電離度為10.95實際電離度實際溶液中由于離子間相互作用,電離度略小于10.99稀溶液電離度濃度<0.01mol/L時,電離度接近1強(qiáng)電解質(zhì)在水溶液中幾乎完全電離,其電離度α接近于1。這意味著幾乎所有的電解質(zhì)分子都轉(zhuǎn)化為了離子。對于強(qiáng)酸(如HCl)、強(qiáng)堿(如NaOH)和大多數(shù)可溶性鹽(如NaCl),我們通??梢约僭O(shè)α=1進(jìn)行計算。然而,在較高濃度下,離子間的靜電相互作用會導(dǎo)致"離子對"的形成,使得實際電離度略小于1。例如,1mol/L的NaCl溶液中,電離度可能為0.85左右。這種效應(yīng)在計算精確的離子濃度時需要考慮,但在一般的化學(xué)計算中通常忽略。弱電解質(zhì)的電離度濃度(mol/L)醋酸電離度氨水電離度弱電解質(zhì)在溶液中只部分電離,其電離度α顯著小于1。不同弱電解質(zhì)的電離度差異很大,取決于其化學(xué)結(jié)構(gòu)和電離常數(shù)Ka(或Kb)。例如,0.1mol/L的醋酸溶液電離度約為0.013,而同濃度的氨水電離度約為0.014。弱電解質(zhì)的電離度受濃度影響顯著,濃度越低,電離度越高。這符合勒夏特列原理:稀釋會使電離平衡向生成更多離子的方向移動。上圖顯示了醋酸和氨水電離度隨濃度變化的趨勢,很明顯電離度與濃度成反比關(guān)系。電離度的物理意義1電離比例指標(biāo)直接反映電解質(zhì)分子轉(zhuǎn)化為離子的百分比離子濃度指標(biāo)可用于計算溶液中實際離子濃度導(dǎo)電能力指標(biāo)電離度越高,溶液導(dǎo)電性越強(qiáng)4溶液性質(zhì)指標(biāo)影響溶液的物理和化學(xué)性質(zhì)(沸點、凝固點等)電離度是理解電解質(zhì)溶液本質(zhì)的重要參數(shù)。它不僅表明了電解質(zhì)分子轉(zhuǎn)化為離子的程度,還直接關(guān)系到溶液的許多物理化學(xué)性質(zhì)。電離度較高的溶液中,離子濃度較高,導(dǎo)電性更強(qiáng),對溶液的依數(shù)性質(zhì)(如沸點升高、凝固點降低、滲透壓)的影響也更大。離子濃度與電離度關(guān)系起始狀態(tài)已知電解質(zhì)初始濃度c?,全部以分子形式存在電離過程部分分子電離成離子,電離分?jǐn)?shù)為α平衡狀態(tài)未電離分子濃度:c?(1-α),離子濃度:αc?離子濃度計算單價電解質(zhì)AB→A?+B?中,[A?]=[B?]=αc?以弱酸HA為例,設(shè)其初始濃度為c?,電離度為α。HA?H?+A?達(dá)到平衡時:未電離HA的濃度為c?(1-α);H?的濃度為αc?;A?的濃度為αc?。對于多元弱電解質(zhì),如H?A,情況更復(fù)雜,因為需要考慮逐步電離和不同離子種類的濃度。弱電解質(zhì)的電離平衡常數(shù)電離常數(shù)定義電離常數(shù)Ka是表征弱電解質(zhì)電離平衡程度的重要參數(shù)。對于弱酸HA,其電離平衡為:HA?H?+A?,電離常數(shù)表達(dá)式為:Ka=[H?][A?]/[HA]Ka的數(shù)值越大,表示電離程度越高,酸性越強(qiáng)。Ka通常很小,常以pKa=-lgKa表示。Ka與電離度關(guān)系對于濃度為c的弱電解質(zhì)溶液,電離度為α,可以推導(dǎo)出:Ka=cα2/(1-α)當(dāng)電離度很小時(α<<1),可以近似為:Ka≈cα2,因此α≈√(Ka/c)這一關(guān)系表明,電離度與濃度的平方根成反比,與√Ka成正比。常見弱電解質(zhì)Ka值醋酸:Ka=1.8×10??碳酸:Ka?=4.3×10??,Ka?=5.6×10?11氨水:Kb=1.8×10??Ka值可用于比較不同弱電解質(zhì)的強(qiáng)弱,也是計算pH和緩沖溶液的基礎(chǔ)。醋酸(弱酸)電離度計算問題設(shè)定計算0.1mol/L醋酸(CH?COOH)溶液的電離度。已知醋酸的電離常數(shù)Ka=1.8×10??。電離平衡分析醋酸的電離反應(yīng):CH?COOH?CH?COO?+H?設(shè)電離度為α,則平衡時:[CH?COOH]=0.1×(1-α),[CH?COO?]=[H?]=0.1×α應(yīng)用Ka公式根據(jù)電離常數(shù)定義:Ka=[H?][CH?COO?]/[CH?COOH]=(0.1α)2/(0.1(1-α))=0.1α2/(1-α)代入Ka=1.8×10??:1.8×10??=0.1α2/(1-α)求解電離度由于Ka很小,可以假設(shè)α<<1,則1-α≈1,方程簡化為:1.8×10??≈0.1α2解得:α≈√(1.8×10??/0.1)=0.013驗證:0.013<<1,假設(shè)成立。因此0.1mol/L醋酸溶液的電離度約為0.013或1.3%。氨水(弱堿)電離度計算物質(zhì)初始濃度(mol/L)電離反應(yīng)電離常數(shù)氨水(NH?·H?O)0.1NH?·H?O?NH??+OH?Kb=1.8×10??計算0.1mol/L氨水的電離度時,我們需要考慮氨水的電離平衡:NH?·H?O?NH??+OH?。設(shè)電離度為α,則平衡時未電離的NH?·H?O濃度為0.1(1-α),而NH??和OH?的濃度均為0.1α。根據(jù)電離常數(shù)表達(dá)式:Kb=[NH??][OH?]/[NH?·H?O]=(0.1α)2/(0.1(1-α))=0.1α2/(1-α)。代入Kb=1.8×10??,求解得到:1.8×10??=0.1α2/(1-α)。由于電離度通常很小,可以假設(shè)1-α≈1,則方程簡化為:1.8×10??≈0.1α2,解得α≈0.013,即氨水的電離度約為1.3%。這個結(jié)果表明,在0.1mol/L氨水溶液中,只有約1.3%的NH?·H?O分子發(fā)生了電離,大部分仍以分子形式存在。這也說明了氨水是一種典型的弱電解質(zhì)。值得注意的是,氨水與醋酸的電離常數(shù)數(shù)值相同,因此在相同濃度下,它們的電離度也相同。強(qiáng)酸(HCl)電離度實例完全電離鹽酸(HCl)作為典型強(qiáng)酸,在水溶液中幾乎完全電離,電離度α≈1。電離反應(yīng)可表示為:HCl→H?+Cl?,沒有逆反應(yīng),所有HCl分子都轉(zhuǎn)化為H?和Cl?離子。離子濃度計算在0.1mol/L的HCl溶液中,H?和Cl?的濃度均為0.1mol/L。這使得溶液呈現(xiàn)強(qiáng)酸性(pH=-lg[H?]=-lg0.1=1),且具有良好的導(dǎo)電性。性質(zhì)表現(xiàn)由于幾乎完全電離,HCl溶液具有典型的強(qiáng)酸特性:強(qiáng)酸性、強(qiáng)腐蝕性、與活潑金屬反應(yīng)劇烈放氫氣、能與堿完全中和等。這些特性與其高電離度直接相關(guān)。強(qiáng)酸HCl的高電離度是由多種因素決定的:HCl分子中H-Cl鍵極性很強(qiáng);水分子對H?的強(qiáng)烈親和力有利于電離;Cl?是穩(wěn)定的離子,易于形成。這些因素共同導(dǎo)致HCl在水中的電離平衡完全傾向于生成離子的方向。強(qiáng)堿(NaOH)電離度實例溶解過程固體NaOH是離子晶體,由Na?和OH?構(gòu)成晶格。當(dāng)NaOH加入水中時,水分子的極性使晶格中的離子分離,形成水合Na?和OH?離子。這不是電離反應(yīng),而是晶格解體過程。電離表達(dá)盡管嚴(yán)格來說不是電離,但習(xí)慣上我們?nèi)杂秒婋x方程式表示:NaOH→Na?+OH?。對于0.1mol/L的NaOH溶液,Na?和OH?的濃度均為0.1mol/L,電離度α=1。強(qiáng)堿特性由于完全電離產(chǎn)生高濃度的OH?,NaOH溶液呈強(qiáng)堿性(pOH=-lg[OH?]=-lg0.1=1,pH=14-pOH=13),具有燒灼性,能與酸完全中和,溶液導(dǎo)電性強(qiáng)。與其他強(qiáng)電解質(zhì)類似,NaOH的電離度不受濃度影響。即使在高濃度下,NaOH仍然幾乎完全以離子形式存在。這使得NaOH溶液即使在較高濃度下,仍保持穩(wěn)定的強(qiáng)堿性和良好的導(dǎo)電性。影響電離度的因素14溶液濃度對弱電解質(zhì),濃度越低,電離度越高,符合勒夏特列原理稀釋使平衡向生成物方向移動α與√(1/c)成正比溫度電離反應(yīng)通常是吸熱反應(yīng),升溫有利于電離溫度升高,電離度增大溫度降低,電離度減小共同離子加入含有共同離子的物質(zhì)會抑制電離例如向醋酸加入醋酸鈉符合勒夏特列原理溶劑性質(zhì)溶劑極性影響電離程度極性溶劑有利于電離非極性溶劑不利于電離濃度對電離度的影響醋酸濃度(mol/L)電離度α濃度是影響弱電解質(zhì)電離度的最重要因素。根據(jù)勒夏特列原理,當(dāng)體系受到外界干擾時,平衡會向減弱這種干擾的方向移動。對于弱電解質(zhì)的電離平衡,如醋酸:CH?COOH?CH?COO?+H?,減小濃度(即稀釋)相當(dāng)于減少反應(yīng)物,平衡會向右移動,生成更多離子,電離度增大。根據(jù)電離常數(shù)公式:Ka=[H?][A?]/[HA]=cα2/(1-α),當(dāng)α較小時,可近似為:α≈√(Ka/c)。這表明電離度與濃度的平方根成反比。例如,當(dāng)溶液濃度降低100倍時,電離度將增大約10倍。上圖中醋酸的數(shù)據(jù)驗證了這一關(guān)系:當(dāng)濃度從0.1mol/L降至0.001mol/L(降低100倍)時,電離度從0.013增至0.135(增加約10倍)。溫度對電離度的影響醋酸濃度溫度(°C)電離度α電離常數(shù)Ka(×10??)0.1mol/L00.0121.60.1mol/L250.0131.80.1mol/L500.0152.20.1mol/L750.0172.9溫度對電離度的影響取決于電離反應(yīng)的熱效應(yīng)。大多數(shù)弱電解質(zhì)的電離反應(yīng)是吸熱反應(yīng),根據(jù)勒夏特列原理,升高溫度會使平衡向吸熱方向移動,即向生成更多離子的方向移動,電離度增大。上表展示了醋酸電離度隨溫度變化的實驗數(shù)據(jù)??梢钥闯?,隨著溫度從0℃升至75℃,0.1mol/L醋酸溶液的電離度從0.012增加到0.017,電離常數(shù)Ka也隨之增大。這證實了醋酸電離是吸熱反應(yīng),升溫有利于電離。溫度變化對電離度的影響雖然不如濃度變化顯著,但在某些溫度敏感的化學(xué)反應(yīng)和分析過程中仍需考慮。共離子效應(yīng)共離子效應(yīng)定義共離子效應(yīng)是指向弱電解質(zhì)溶液中加入含有與該弱電解質(zhì)電離產(chǎn)物相同離子的強(qiáng)電解質(zhì)時,弱電解質(zhì)的電離度降低的現(xiàn)象。這是勒夏特列原理的具體應(yīng)用。例如,向醋酸溶液中加入醋酸鈉(NaCH?COO),由于醋酸鈉完全電離提供了CH?COO?離子,會抑制醋酸的電離:CH?COOH?H?+CH?COO?,使平衡向左移動,電離度減小。數(shù)學(xué)表達(dá)與計算設(shè)醋酸初始濃度為c?,醋酸鈉初始濃度為c?,醋酸的電離度為α,則:[H?]=c?α[CH?COO?]=c?α+c?[CH?COOH]=c?(1-α)根據(jù)電離常數(shù):Ka=[H?][CH?COO?]/[CH?COOH]=c?α(c?α+c?)/c?(1-α)當(dāng)c?>>c?α?xí)r,[CH?COO?]≈c?,則Ka≈c?α·c?/c?(1-α),解得α≈Ka/(Ka+c?)當(dāng)c?增大時,α減小,表明加入共同離子抑制了電離。共離子效應(yīng)在緩沖溶液的原理中起著關(guān)鍵作用。緩沖溶液正是利用弱酸(或弱堿)與其共軛堿(或共軛酸)的組合,通過共離子效應(yīng)維持溶液pH相對穩(wěn)定。同時,共離子效應(yīng)也應(yīng)用于分析化學(xué)中的沉淀反應(yīng)控制和有機(jī)合成中的反應(yīng)條件調(diào)控。強(qiáng)電解質(zhì)為何完全電離?離子鍵與共價鍵的差異強(qiáng)電解質(zhì)通常是離子化合物(如NaCl)或極性很強(qiáng)的共價化合物(如HCl)。離子化合物中,離子間通過靜電引力結(jié)合,而非共用電子對。這種結(jié)合相對較弱,容易被極性溶劑分子破壞。離子鍵:電子完全轉(zhuǎn)移,形成陰陽離子極性共價鍵:電子偏向電負(fù)性大的原子水合作用的重要性水分子具有強(qiáng)烈的極性,能夠提供足夠的能量克服離子間的靜電引力。當(dāng)強(qiáng)電解質(zhì)溶于水時,水分子會圍繞離子形成水合層,大大降低了離子重新結(jié)合的可能性。水分子定向排列在離子周圍形成穩(wěn)定的水合離子水合能很大,足以克服離子結(jié)合能離子穩(wěn)定性因素強(qiáng)電解質(zhì)電離產(chǎn)生的離子通常具有較高的穩(wěn)定性。例如,Na?具有惰性氣體結(jié)構(gòu),Cl?價層電子滿8,這種電子結(jié)構(gòu)使離子能量較低,不易重新結(jié)合。形成離子后達(dá)到穩(wěn)定電子構(gòu)型離子間重組能壘高熵增效應(yīng)有利于電離弱電解質(zhì)的電離動因分子結(jié)構(gòu)與鍵極性弱電解質(zhì)如醋酸(CH?COOH)分子中的O-H鍵極性較強(qiáng),但不如強(qiáng)酸如HCl的H-Cl鍵極性強(qiáng)。醋酸分子中,O-H中的H原子帶部分正電荷,但由于-CH?基團(tuán)的電子推效應(yīng),這種極化程度被減弱。弱電解質(zhì)通常形成分子內(nèi)氫鍵或其他強(qiáng)相互作用,穩(wěn)定了分子結(jié)構(gòu),使電離難以完全進(jìn)行。例如,醋酸在水溶液和純液態(tài)中都存在二聚體結(jié)構(gòu),通過氫鍵相互連接,這進(jìn)一步降低了電離趨勢。電離能與溶劑化能的平衡電離過程涉及能量平衡:分子鍵斷裂需要能量(吸熱),而形成水合離子釋放能量(放熱)。對于弱電解質(zhì),這兩部分能量接近平衡,導(dǎo)致正反應(yīng)和逆反應(yīng)同時存在,形成動態(tài)平衡。電離常數(shù)Ka/Kb是衡量弱電解質(zhì)電離趨勢的定量指標(biāo)。例如,醋酸Ka=1.8×10??,遠(yuǎn)小于強(qiáng)酸HCl的Ka(>1),表明醋酸電離程度低。弱電解質(zhì)的Ka/Kb通常在10??至10?1?范圍內(nèi),值越小表示電離越弱。此外,弱電解質(zhì)電離產(chǎn)生的離子可能與未電離分子通過氫鍵等形成復(fù)雜結(jié)構(gòu),進(jìn)一步抑制電離。這些微觀相互作用共同決定了弱電解質(zhì)的部分電離特性。實驗測定電離度方法電導(dǎo)法電導(dǎo)法是最常用的測定電離度的方法。原理是測量電解質(zhì)溶液的電導(dǎo)率,然后與同濃度完全電離的假想溶液電導(dǎo)率比較,得出電離度。電離度α=Λm/Λ∞,其中Λm是測量的摩爾電導(dǎo)率,Λ∞是無限稀釋時的摩爾電導(dǎo)率(代表完全電離狀態(tài))。電導(dǎo)法適用于各種濃度的電解質(zhì)溶液,操作簡便,結(jié)果準(zhǔn)確可靠。pH法對于弱酸或弱堿,可通過測量溶液的pH值計算電離度。例如,對于濃度為c的弱酸HA,[H?]=10???,電離度α=[H?]/c=10???/c。此方法需要精確的pH測量儀器,如pH計。適用于弱酸弱堿溶液,但不適用于鹽類。測量時應(yīng)注意溫度對pH的影響,并進(jìn)行必要的校正。冰點降低法基于依數(shù)性質(zhì)的原理,溶液的冰點降低量與溶液中粒子總數(shù)有關(guān)。電解質(zhì)電離產(chǎn)生的離子增加了溶液中的粒子數(shù)。若已知電解質(zhì)溶液的冰點降低量ΔTf,可計算出凡特霍夫因子i,再由i計算電離度:α=(i-1)/(n-1),其中n是每分子電解質(zhì)完全電離產(chǎn)生的離子數(shù)。此方法適用于不易水解的電解質(zhì)。強(qiáng)電解質(zhì)與弱電解質(zhì)的對比表特性強(qiáng)電解質(zhì)弱電解質(zhì)非電解質(zhì)電離程度幾乎完全電離部分電離不電離電離度(α)≈10<α<10電離方程式單向箭頭(→)雙向箭頭(?)不適用溶液導(dǎo)電性強(qiáng)弱不導(dǎo)電典型例子HCl,NaOH,NaClCH?COOH,NH?·H?OC?H??O?,C?H?OH濃度對α的影響幾乎無影響顯著影響不適用溫度對α的影響很小明顯不適用電離度隨濃度變化的曲線示意濃度c(mol/L)醋酸電離度α理論曲線α=√(Ka/c)上圖展示了醋酸電離度α隨濃度c變化的實驗數(shù)據(jù)和理論曲線??梢钥闯觯蹼娊赓|(zhì)的電離度與濃度存在明顯的反比關(guān)系:隨著濃度增大,電離度迅速減??;隨著濃度減小,電離度顯著增大。這種關(guān)系在稀溶液中可以用公式α≈√(Ka/c)近似表示,其中Ka是電離常數(shù),c是溶液濃度。圖中的理論曲線很好地擬合了實驗數(shù)據(jù),驗證了這一關(guān)系的正確性。從圖中可見,當(dāng)濃度降低到0.0001mol/L時,醋酸的電離度高達(dá)0.41,意味著有41%的醋酸分子發(fā)生了電離;而在1mol/L的高濃度下,電離度僅為0.004,只有0.4%的分子電離。常見酸、堿、鹽的電離度排序強(qiáng)電解質(zhì)(α≈1)HCl,H?SO?,HNO?,NaOH,KOH,NaCl,CaCl?中強(qiáng)電解質(zhì)(0.3<α<0.9)H?PO?(第一步電離),HF,H?S(第一步電離)弱電解質(zhì)(0.01<α<0.3)CH?COOH,NH?·H?O,H?CO?(第一步電離)4極弱電解質(zhì)(α<0.01)H?CO?(第二步電離),H?S(第二步電離),H?O非電解質(zhì)(α=0)C?H??O?(葡萄糖),C?H?OH(乙醇),CO(NH?)?(尿素)電解質(zhì)的實際應(yīng)用醫(yī)療應(yīng)用電解質(zhì)在醫(yī)療領(lǐng)域有廣泛應(yīng)用。生理鹽水(0.9%NaCl溶液)是常用的靜脈輸液,用于補(bǔ)充體液和電解質(zhì)。口服補(bǔ)液鹽(ORS)含有多種電解質(zhì)(Na?、K?、Cl?等),用于治療腹瀉導(dǎo)致的脫水。透析液中的電解質(zhì)濃度精確控制,確保血液透析安全有效。食品工業(yè)電解質(zhì)在食品工業(yè)中用作添加劑、pH調(diào)節(jié)劑和保鮮劑。運(yùn)動飲料添加電解質(zhì)(Na?、K?、Mg2?等)以補(bǔ)充運(yùn)動中流失的礦物質(zhì)。食品防腐劑如苯甲酸鈉、山梨酸鉀都是電解質(zhì)。酸度調(diào)節(jié)劑如檸檬酸、磷酸氫鈣等電解質(zhì)用于調(diào)整食品pH值,改善口感和延長保質(zhì)期。電池技術(shù)電解質(zhì)是各類電池的核心組件。普通干電池使用氯化銨糊作為電解質(zhì);鋰離子電池使用有機(jī)電解質(zhì)溶液或聚合物電解質(zhì);燃料電池中常用堿性或酸性電解質(zhì);超級電容器使用高離子導(dǎo)電性電解質(zhì)。電解質(zhì)提供離子傳導(dǎo)通道,是電池能量轉(zhuǎn)換的關(guān)鍵。生物體內(nèi)的電解質(zhì)平衡鉀離子(K?)細(xì)胞內(nèi)主要陽離子,濃度約140mmol/L,維持細(xì)胞內(nèi)滲透壓和膜電位鈉離子(Na?)細(xì)胞外主要陽離子,濃度約145mmol/L,調(diào)節(jié)體液平衡和神經(jīng)沖動傳導(dǎo)鈣離子(Ca2?)參與肌肉收縮、神經(jīng)傳導(dǎo)和血液凝固的重要信使分子氯離子(Cl?)主要陰離子,維持電中性、酸堿平衡和滲透壓調(diào)節(jié)4人體內(nèi)的電解質(zhì)平衡對維持正常生理功能至關(guān)重要。細(xì)胞內(nèi)外的離子濃度差由Na?-K?泵等主動運(yùn)輸機(jī)制維持,這些濃度梯度為神經(jīng)沖動傳導(dǎo)、肌肉收縮等提供能量。電解質(zhì)失衡會導(dǎo)致多種疾病,例如高鉀血癥可引起心律失常,低鈉血癥可導(dǎo)致腦水腫。體內(nèi)電解質(zhì)平衡受多種機(jī)制調(diào)節(jié),包括腎臟調(diào)節(jié)、激素作用(如醛固酮、抗利尿激素)和酸堿平衡系統(tǒng)。健康的飲食習(xí)慣和適當(dāng)?shù)乃謹(jǐn)z入對維持電解質(zhì)平衡至關(guān)重要。極端情況如嚴(yán)重腹瀉、劇烈運(yùn)動或某些疾病都可能打破這種平衡,需要醫(yī)療干預(yù)。電解質(zhì)與環(huán)境保護(hù)水體富營養(yǎng)化控制水體中過量的電解質(zhì),特別是含氮、磷的離子(如NO??、PO?3?)是導(dǎo)致水體富營養(yǎng)化的主要原因。這些離子來自農(nóng)業(yè)肥料流失、生活污水和工業(yè)廢水??刂七@些電解質(zhì)的排放是防治水體富營養(yǎng)化的關(guān)鍵。現(xiàn)代水處理技術(shù)如生物脫氮除磷、化學(xué)沉淀法等能有效去除水中的這些有害電解質(zhì)。重金屬離子污染治理重金屬離子(如Pb2?、Cd2?、Hg2?)是危害嚴(yán)重的水污染物,具有不可生物降解性和生物富集性。治理方法包括化學(xué)沉淀法(利用OH?、S2?、CO?2?等與重金屬離子形成難溶化合物)、離子交換法(用樹脂交換有害離子)和膜分離技術(shù)。理解這些離子的化學(xué)性質(zhì)對于設(shè)計有效的治理方案至關(guān)重要。土壤電解質(zhì)平衡維護(hù)土壤中的電解質(zhì)平衡對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和生態(tài)平衡具有重要影響。鹽堿化土壤含有過量的Na?、Cl?等離子,限制植物生長。改良措施包括添加石膏(CaSO?·2H?O)置換出Na?,并通過淋洗將其去除。另一方面,土壤酸化(H?增多)可通過施用石灰(CaO、CaCO?)中和。維持土壤中Ca2?、Mg2?、K?等必要營養(yǎng)離子的平衡是可持續(xù)農(nóng)業(yè)的基礎(chǔ)。電離與酸堿的關(guān)系酸的電離與強(qiáng)弱酸是給出H?的物質(zhì)。酸的強(qiáng)弱取決于其電離能力,即電離度大小。強(qiáng)酸如HCl在水中幾乎完全電離(α≈1),產(chǎn)生高濃度的H?,pH值低;弱酸如CH?COOH只部分電離(α<<1),H?濃度較低,pH值較高。多元酸通常逐步電離,且后續(xù)步驟的電離度依次減小。例如,碳酸的兩步電離:H?CO??H?+HCO??(Ka?=4.3×10??),HCO???H?+CO?2?(Ka?=5.6×10?11)。第一步電離度遠(yuǎn)大于第二步。堿的電離與強(qiáng)弱堿是接受H?或給出OH?的物質(zhì)。強(qiáng)堿如NaOH在水中完全電離,產(chǎn)生高濃度的OH?,pH值高;弱堿如NH?·H?O部分電離(NH?·H?O?NH??+OH?),OH?濃度較低,pH值較低。酸堿的共軛關(guān)系:酸失去H?后變?yōu)楣曹棄A,堿得到H?后變?yōu)楣曹椝帷@纾姿幔–H?COOH)和醋酸根離子(CH?COO?)互為共軛酸堿對。根據(jù)酸堿理論,強(qiáng)酸對應(yīng)弱共軛堿,強(qiáng)堿對應(yīng)弱共軛酸。這一關(guān)系在緩沖溶液的設(shè)計和pH計算中非常重要。電離常數(shù)Ka(或pKa)是表征酸強(qiáng)弱的定量指標(biāo)。Ka值越大(pKa越?。嵩綇?qiáng)。類似地,Kb(或pKb)用于表征堿的強(qiáng)弱。對于共軛酸堿對,有關(guān)系:pKa+pKb=14(25℃)。這些概念和數(shù)據(jù)在分析化學(xué)、生物化學(xué)和藥物設(shè)計中有廣泛應(yīng)用。電離度與分析化學(xué)pH值計算弱酸HA的pH值計算:pH=-lg[H?]=-lg(c·α)≈-lg√(c·Ka)=?(pKa-lgc)緩沖溶液設(shè)計基于弱酸HA與其鹽NaA構(gòu)建緩沖溶液,pH=pKa+lg([A?]/[HA])滴定分析終點pH值與指示劑選擇依賴于被滴定物質(zhì)的電離度沉淀反應(yīng)控制沉淀完全性受共同離子效應(yīng)與電離度影響電離度在分析化學(xué)中有廣泛應(yīng)用。在酸堿滴定中,了解被滴定物質(zhì)的電離程度有助于選擇合適的指示劑和預(yù)測滴定曲線。例如,強(qiáng)酸-強(qiáng)堿滴定在當(dāng)量點附近pH變化劇烈,而弱酸-強(qiáng)堿滴定曲線較為平緩,這直接關(guān)系到電離度的差異。在復(fù)雜體系分析中,如多相平衡、絡(luò)合滴定等,準(zhǔn)確考慮電離度對于建立正確的數(shù)學(xué)模型至關(guān)重要?,F(xiàn)代分析化學(xué)軟件通常需要輸入Ka/Kb值,以計算復(fù)雜體系中各組分的真實濃度。此外,電離度概念也廣泛應(yīng)用于色譜分析、電化學(xué)分析和光譜分析等現(xiàn)代分析方法中。常見錯誤辨析誤區(qū)一:強(qiáng)電解質(zhì)電離度必定等于1許多學(xué)生認(rèn)為強(qiáng)電解質(zhì)的電離度總是嚴(yán)格等于1,實際上這只是理想稀溶液的情況。在高濃度溶液中,離子間的相互作用會導(dǎo)致"離子對"的形成,使實際電離度略小于1。如1mol/L的NaCl溶液,電離度約為0.85。不過,在一般的教學(xué)和計算中,通常近似認(rèn)為強(qiáng)電解質(zhì)α=1。誤區(qū)二:電離度與溶液濃度無關(guān)有些學(xué)生錯誤地認(rèn)為電離度是物質(zhì)的固有特性,與溶液濃度無關(guān)。實際上,對于弱電解質(zhì),電離度與濃度密切相關(guān),隨濃度增大而減小,近似關(guān)系為α∝√(1/c)。只有強(qiáng)電解質(zhì)的電離度才基本不受濃度影響。因此,在討論弱電解質(zhì)電離度時,必須指明濃度條件。誤區(qū)三:電離度與電導(dǎo)率成正比有時學(xué)生誤認(rèn)為電離度與溶液電導(dǎo)率成簡單正比關(guān)系。雖然電離度高確實會增加離子濃度,從而提高電導(dǎo)率,但電導(dǎo)率還與離子移動性、溶液粘度等因素有關(guān)。不同電解質(zhì)即使電離度相同,其電導(dǎo)率也可能相差很大。例如,H?和OH?的移動性遠(yuǎn)高于其他離子,含這些離子的溶液導(dǎo)電性更強(qiáng)。經(jīng)典高考題解析題型一:電離方程式書寫【例題】寫出下列物質(zhì)在水溶液中的電離方程式:(1)HNO?(2)H?CO?(3)NaHCO?【解析】關(guān)鍵在于區(qū)分強(qiáng)弱電解質(zhì),強(qiáng)電解質(zhì)用"→",弱電解質(zhì)用"?";多元酸的電離需分步書寫;兩性物質(zhì)的電離要考慮水解。【答案】(1)HNO?→

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