① 水溶液中的离子平衡
一、弱电解质的电离
1、定义:
电解质:在水溶液中或熔化状态下能导电的化合物,叫电解质。
非电解质 :在水溶液中或熔化状态下都不能导电的化合物。
强电解质 :在水溶液里全部电离成离子的电解质。
弱电解质:在水溶液里只有一部分分子电离成离子的电解质。
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:①电解质、非电解质都是化合物 ②SO2、NH3、CO2等属于非电解质
③强电解质不等于易溶于水的化合物(如BaSO4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。
3、电离平衡:在一定的条件下,当电解质分子电离成 离子的速率 和离子结合成 电解质分子 时,电离过程就达到了 平衡状态 ,这叫电离平衡。
4、影响电离平衡的因素:
A、温度:电离一般吸热,升温有利于电离。
B、浓度:浓度越大,电离程度 越小 ;溶液稀释时,电离平衡向着电离的方向移动。C、同离子效应:在弱电解质溶液里加入与弱电解质具有相同离子的电解质,会 减弱 电离。D、其他外加试剂:加入能与弱电解质的电离产生的某种离子反应的物质时,有利于电离。
9、电离方程式的书写:用可逆符号 弱酸的电离要分布写(第一步为主) 10、电离常数:在一定条件下,弱电解质在达到电离平衡时,溶液中电离所生成的各种离子浓度的乘积,跟溶液中未电离的分子浓度的比是一个常数。叫做电离平衡常数,(一般用Ka表示酸,Kb表示碱。 )
表示方法:ABA++B- Ki=[ A+][ B-]/[AB] 11、影响因素:
a、电离常数的大小主要由物质的本性决定。
b、电离常数受温度变化影响,不受浓度变化影响,在室温下一般变化不大。 C、同一温度下,不同弱酸,电离常数越大,其电离程度越大,酸性越强。如:H2SO3>H3PO4>HF>CH3COOH>H2CO3>H2S>HClO 二、水的电离和溶液的酸碱性
1、水电离平衡::
水的离子积:KW = c[H+]·c[OH-]
物质 单质 化合物 电解质 非电解质: 非金属氧化物,大部分有机物 。如SO3、CO2、C6H12O6、CH2=CH2
强电解质: 强酸,强碱,大多数盐 。如HCl、NaOH、NaCl、BaSO4
弱电解质: 弱酸,弱碱,极少数盐,水 。如HClO、NH3·H2O、Cu(OH)2、H2O„„
混和物 纯净物 25℃时, [H+]=[OH-] =10-7 mol/L KW = [H+]·[OH-] = 1*10-14
注意:KW只与温度有关,温度一定,则KW值一定 KW不仅适用于纯水,适用于任何溶液(酸、碱、盐) 2、水电离特点:(1)可逆 (2)吸热 (3)极弱 3、影响水电离平衡的外界因素:
①酸、碱 :抑制水的电离 KW〈1*10-14
②温度:促进水的电离(水的电离是 吸 热的) ③易水解的盐:促进水的电离 KW 〉 1*10-14 4、溶液的酸碱性和pH: (1)pH=-lgc[H+] (2)pH的测定方法:
酸碱指示剂—— 甲基橙 、 石蕊 、 酚酞 。
变色范围:甲基橙 3.1~4.4(橙色) 石蕊5.0~8.0(紫色) 酚酞8.2~10.0(浅红色)
pH试纸 —操作 玻璃棒蘸取未知液体在试纸上,然后与标准比色卡对比即可 。
注意:①事先不能用水湿润PH试纸;②广泛pH试纸只能读取整数值或范围
三 、混合液的pH值计算方法公式 1、强酸与强酸的混合:(先求[H+]混:将两种酸中的H+离子物质的量相加除以总体积,再求其它) [H+]混 =([H+]1V1+[H+]2V2)/(V1+V2) 2、强碱与强碱的混合:(先求[OH-]混:将两种酸中的OH-离子物质的量相加除以总体积,再求其它) [OH-]混=([OH-]1V1+[OH-]2V2)/(V1+V2) (注意 :不能直接计算[H+]混)
3、强酸与强碱的混合:(先据H+ + OH- ==H2O计算余下的H+或OH-,①H+有余,则用余下的H+数除以溶液总体积求[H+]混;OH-有余,则用余下的OH-数除以溶液总体积求[OH-]混,再求其它)
四、稀释过程溶液pH值的变化规律:
1、强酸溶液:稀释10n倍时,pH稀 = pH原+ n (但始终不能大于或等于7)
2、弱酸溶液:稀释10n
倍时,pH稀 〈 pH原+n (但始终不能大于或等于7)
3、强碱溶液:稀释10n
倍时,pH稀 = pH原-n (但始终不能小于或等于7)
4、弱碱溶液:稀释10n倍时,pH稀 〉 pH原-n (但始终不能小于或等于7)
5、不论任何溶液,稀释时pH均是向7靠近(即向中性靠近);任何溶液无限稀释后pH均接近7
6、稀释时,弱酸、弱碱和水解的盐溶液的pH变化得慢,强酸、强碱变化得快。 五、强酸(pH1)强碱(pH2)混和计算规律w.w.w.k.s.5.u.c.o.m 1、若等体积混合
pH1+pH2=14 则溶液显中性pH=7
pH1+pH2≥15 则溶液显碱性pH=pH2-0.3 pH1+pH2≤13 则溶液显酸性pH=pH1+0.3 2、若混合后显中性
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pH1+pH2=14 V酸:V碱=1:1 pH1+pH2≠14 V酸:V碱=1:10
〔14-(pH1+pH2)〕
六、酸碱中和滴定:
1、中和滴定的原理
实质:H++OH—=H2O 即酸能提供的H+和碱能提供的OH-物质的量相等。 2、中和滴定的操作过程:
(1)滴定管的刻度,O刻度在 上 ,往下刻度标数越来越大,全部容积 大于 它的最大刻度值,因为下端有一部分没有刻度。滴定时,所用溶液不得超过最低刻度,不得一次滴定使用两滴定管酸(或碱),也不得中途向滴定管中添加。滴定管可以读到小数点后 一位 。 (2)药品:标准液;待测液;指示剂。 (3)准备过程:
准备:检漏、洗涤、润洗、装液、赶气泡、调液面。(洗涤:用洗液洗→检漏:滴定管是否漏水→用水洗→用标准液洗(或待测液洗)→装溶液→排气泡→调液面→记数据V(始) (4)试验过程
3、酸碱中和滴定的误差分析
误差分析:利用n酸(c酸 V酸)=n碱(c碱V碱)进行分析
式中:n——酸或碱中氢原子或氢氧根离子数;c——酸或碱的物质的量浓度; V——酸或碱溶液的体积。
上述公式在求算浓度时很方便,而在分析误差时起主要作用的是分子上的V酸的变化,因为在滴定过程中c酸为标准酸,其数值在理论上是不变的,若稀释了虽实际值变小,但体现的却是V酸的增大,导致c酸偏高;V碱同样也是一个定值,它是用标准的量器量好后注入锥形瓶中的,当在实际操作中碱液外溅,其实际值减小,但引起变化的却是标准酸用量的减少,即V酸减小,则c碱降低了;对于观察中出现的误差亦同样如此。综上所述,当用标准酸来测定碱的浓度时,c碱的误差与V酸的变化成正比,即当V酸的实测值大于理论值时,c碱偏高,反之偏低。
同理,用标准碱来滴定未知浓度的酸时亦然。 七、盐类的水解(只有可溶于水的盐才水解)
1、盐类水解:在水溶液中盐电离出来的离子跟水电离出来的H+或OH-结合生成弱电解质的反应。
2、水解的实质: 水溶液中盐电离出来的离子跟水电离出来的H+或OH-结合,破坏水的电离,是平衡向右移动,促进水的电离。 3、盐类水解规律:
①有 弱 才水解,无弱不水解,越弱越水解;谁 强显谁性,两弱都水解,同强显中性。
②多元弱酸根,浓度相同时正酸根比酸式酸根水解程度大,碱性更强。 (如:Na2CO3 >NaHCO3) 4、盐类水解的特点:(1)可逆(与中和反应互逆) (2)程度小 (3)吸热 5、影响盐类水解的外界因素:
①温度:温度越 高 水解程度越大 (水解吸热,越热越水解 )
②浓度:浓度越小,水解程度越 大 (越稀越水解)
② 纯水的PH是多少.一般的水PH又是多少
纯水的PH受温度影响
温度越高
PH越低
(这与水的电离有关)
普水的PH受温度和溶质共同影响
③ 高二化学水溶液中的离子平衡搞不懂怎么办
首先声明,我是一位高三学生.
也许我不能有老师讲的那么好,但我还是愿意与你分享学习经验!
水溶液中的离子平衡应该是选修4的内容吧!Let me see...第三章!
这一章有四节,我现在从头说起:
一\弱电解质的电离:
电解质是什么?电解质是溶于水溶液中或在熔融状态下就能够导电(解离成阳离子与阴离子)并产生化学变化的化合物.注意,是化合物!
这是我的笔记:
电解质:酸,碱,盐,H2O,熔融下的金属氧化物(强)
非电解质:大多有机物,SO3,CO2,NH3,SO2等
纯液态Hcl,浓H2SO4,不导电,为共价键,受范得华力.
CO2为什么不是电解质呢?原因是它通入水后,导电的不是它本身,而是它与水生成的碳酸导电.同理,SO3(硫酸的酸酐),SO2(亚硫酸的酸酐)等不是电解质也是这个道理.
首先强调水解和第二、三步电离是极微弱的过程,后面详谈。
这节内容应该是不难的,该注意的还有强电解质的电离不用可逆符号,弱电解质则要;电离平衡是化学平衡的一种,要知道多元弱酸的电离是分步的,切忌一次就到最后一步!如H3PO4的电离:
第一步电离K1:H3PO4<==>H2PO4^- + H+
第二步电离K2:H2PO4^-<==>HPO4^2- + H+
第三步电离K3:HPO4^2-<==>PO4^3- + H+
还有要注意的是K1>>K2>>K3,是远大于.
因此计算多元弱酸溶液的C(H+)及比较弱酸酸性相对强弱时,通常只考虑第一步电离(书本原话).
补充一点,电离平衡常数如何写?
其实,对于任何的化学反应平衡常数都是把反应物浓度的幂之积作分母,生成物浓度的幂之积则作分子(蜜汁鸡).切记!浓度这个概念是指溶液与气体的!纯净的液体与固体是无浓度可言的!当它们用于计算时,当1来使用(不写也可以).
K越大,电离程度越大,K只与温度度有关,只与温度度有关!!!
规律:1\越热越电离(因电离的正方向是吸热反应)
2\越稀越电离
二\水的电离和溶液的酸碱性
书上讲得还是挺清楚的,我就把一些需要注意的说出来吧.
水是一种极弱的电解质,Kw=K电离 . C(H2O)=C(H+) . C(OH-),叫水的离子积常数,简称为水的离子积.要求记住室温下Kw=1.0*10^-14,
其中C(H+)=C(OH-)=1.0*10^-7,100摄式度时 Kw=1.0*10^-12,其中C(H+)=C(OH-)=1.0*10^-6
关于PH值,课本有句话:水的离子积不仅适用于纯水,也适用于电解质的水溶液.这句话可用两个式子表示:1、酸溶液 Kw=C酸(H+) . C水(OH-)
2、碱 溶液 Kw=C碱(OH-) . C水(H+)
常温下,PH>7 的溶液显碱性
PH=7 中
PH<7 酸
有关PH值的计算,是围绕着PH=-lgC(H+)来进行的。
1酸与酸混合的PH计算方法(已知两酸的浓度与体积):
为了方便,与酸1和酸2有关的数据简化为C1,V1,C2,V2
C混(H+)= C1*V1 + C2*V2
---------------
V1 + V2
后再根据PH的定义式计算.
2同理,碱相混和
C混(OH-)= C1(OH-)*V1+C2(OH-)*V2
----------------------
V1+V2
有个公式,你老师应该讲了吧? POH=-lgC(OH-)
常温下 PH= 14-POH 3酸与碱混合: 首先,看哪个过量. (1)酸过量:
C混(H+)= C1(H+)*V1-C2(OH-)*V2 ---------------------------------------------------------- V1+V2
(2)碱过量:
C混(OH-)= C2(OH-)*V2-C1(H+)*V1
-------------------------
V1+V2
然后转化为C(H+)再算即可.
还有一个实验很重要,就是酸碱的中和滴定实验(常考)
要知道酸式滴定管不可装碱性溶液,但可装酸性或强氧化性的溶液
碱式滴定管则只可装碱性溶液.(看是否会发生反应来判断)
还有,要记住仪器与操作过程(仔细看书),以及酸碱指示剂的变色范围,颜色变化
有关计算是围绕着溶液的稀释规律来进行的.
根据C浓*V浓=C稀*V稀可知: C待*V待*N1=C标*V标*N2
(待侧液与标准液,N指酸或碱的元数)
故 C待= C标*C标*N1
------------
V待*N2
题目一般会让你做一元酸与一元碱的滴定,所以N就约去了.
有 C待= C标*C标
------------ V标=V末-V始(注意滴定管0刻度上)
V待
误差分析就是用这个式子来判断的!!!!!!
PH试纸的运用:操作,在测溶液PH值时不可用水将其润湿(相当于稀释)!
好好回想你在做实验时的情景,其实无论是那一个实验(物、化、生),你都应该好好体会,反想.
三、盐类的水解
记住,是盐类的水解!盐类!!!!!!(易与电离混淆)
盐的酸碱性是看阴阳离子来判断的.
口诀:谁强显谁性,两强显中性(用于正盐)
课本两句重要的话:1\盐溶液的酸碱性与盐所含离子在水中与水电离出的H+或OH-能否生成弱电解质有关.
2\强酸弱碱盐和强碱弱酸盐溶与水时,电离产生的阳离子,阴离子可分别与水电离产生的OH-或H+生成的弱电解质--弱酸或弱减,使得溶液中的C(H+)=/=C(OH-),因而这两类盐溶液呈现酸性或碱性.
强酸强碱盐溶液则无此作用,故显中性.
记住,所有的溶液都显电中性,酸碱性另谈!电性与酸碱性是不同的!
盐类的水解式如何写?
首先,盐是强电解质,一步电离.
其次,写水解式.
如Na2CO3: Na2CO3==2Na+ + CO3^2-
CO3^2- + H2O<==>HCO3^- + OH-
HCO3^- + H2O<==>H2CO3 + OH-
同样,水解第一步远大于第二步.
越弱越水解 ,越热越水解
针对越弱越水解,我们来说一下:
越弱越水解不是看弱碱阳离子或弱酸阴离子所对应的酸、碱性强弱(如 CO3^2-对应H2CO3),而是......不好描述,举例吧.
比较Na2CO3(苏打)与NaHCO3(小苏打)的酸碱性
实验表明,苏打的碱性强于小苏打.
为什么?
根据越弱越水解,CO3^2-对应HCO3-,HCO3-对应H2CO3
其中,HCO3-的酸性弱于H2CO3,越弱越水解,酸性越弱,水解程度越大,碱性越强.所以苏打的碱性强于小苏打.
当你学到选修5有机化学基础时,会遇到苯酚钠,醋酸钠,等你学了先吧.
下面是关于守恒式(常考):
1 电荷守恒
原理:所有的溶液都显电中性,阳离子电荷数=阴离子电荷数
方法:把电离与水解的方程式一一写出,然后根据第一步电离远大于第二步
举例:Na2CO3的电荷守恒
C(Na+) + C(H+)=C(OH-) + 2 C(CO3^2-) + C(HCO3-)
C(CO3^2-)前的系数为2,自己好好体会.
2 物料守恒
方法:抓住元素(如S元素)
举例:Na2SO3的物料守恒
C(Na+) = 2(C(SO3^2-) + C(HSO3^-) + C(H2SO3))
右边系数为2的原因是Na2 SO3,两倍。
3 质子守恒
原理:C水(H+)= C水(OH-)
举例:Na2CO3的质子守恒
C(OH-) = C(HCO3-) + 2 C(H2CO3) + C(H+)
H2CO3前的系数为2,因为一个H2CO3有两个H
4 由以上3种守恒式通过代数运算得到的新等式
这种一般出现在双选题中,不要轻易排除!
另外,酸式盐的水解是一个难点。我们举例说明。
酸式盐要考虑其电离和水解,很多人在这里晕了。
(1)大多酸式盐水解大于电离。以NaHCO3为例
电离:1 NaHCO3 == Na+ + HCO3-
2 HCO3- <==> H+ + CO3^2-
水解:3 HCO3- + H2O <==> H2CO3 + OH-
因水解大于电离,所以过程3 > 过程2,该溶液显碱性。
各粒子浓度大小:C(Na+) > C(HCO3-) > C(OH-) > C(H2CO3)> C(H+) > C(CO3^2-)
(2)一些酸式盐水解小于电离。以NaHSO3为例
电离:1 NaHSO3 == Na+ + HSO3-
2 HSO3- <==> H+ + SO3^2-
水解:3 HSO3- + H2O <==> H2SO3 + OH-
因水解小于电离,所以过程3 < 过程2,该溶液显酸性。
各粒子浓度大小:C(Na+) > C(HSO3-) > C(H+)> C(SO3^2-) > C(OH-) > C(H2SO3)
因为还有H20 <==> H+ + OH-,所以C(H+)> C(SO3^2-) ,C(OH-) > C(H2SO3)
弱减阳离子的水解,因太复杂,高中阶段只考虑一步完成。
Al^3+ + 3 H2O <==> Al(OH)3 + 3 H+
因为有了水解,所以一些盐的保存要加相应的强酸或强碱,加热后根据高沸点酸或低沸点酸来判断生成物也是常考的内容,这不难,你懂了吧?
四、难溶电解质的溶解平衡
终于到最后一节了......
我们知道,绝对不溶于水的物质是不存在的,我们常说的不溶是指难溶。
这节内容要求不高,只要知道沉淀的转化规律(难溶的向更难溶的方向转化)以及 Ksp 的比较。
Ksp 也是平衡常数的一种,它是指一定温度下,沉淀溶解平衡时有关离子浓度幂的乘积
Qc 是离子积常数,它的算法和 Ksp 一样,只不过是 Qc 表示的为一定温度下任意时刻离子......
它们之间的大小关系可以......我不多说了。
值得注意的是, Ksp 的大小可判断同类物质的溶解度,但非同类物质则不可。如Mg(OH)2 可与 Cu(OH)2 比较,但不可与AgCl比。
要比的话就必须通过计算两种物质的溶解度来比较了。
还有,沉淀的颜色要记准,尤其是可转化的,如Fe(OH)2和Fe(OH)3;AgCl,AgBr,AgI和Ag2S
我不敢说全部知识点都说到了,但我可以说这是这一章内容的精髓了!
后面的电化学基础也不是很好学,愿你能多问老师或同学,争取把这本高中阶段最难的一个摸板搞懂!好好体会书上,练习册上的内容和笔记(听课时和做题后)
最后,我希望你能将我所说的保留。慢慢体会,这对你高三复习还是有很好的借鉴作用.
累了,再见。
④ 水的离子平衡
因为H2O=(OH-)+(H+) 所以可以看出 纯水中C(OH-)=C (H+)
第一问解决 并且 水在同一温度下离子积是一个常数 在此温度下 离子积等于c(H )*c(OH-)=4*10^-14 现在已经知道了c(H+) 相信接下去你会做了吧
另外 提醒一句 常温下 水的离子积常数是1*10^-14 这是个很重要的常数
⑤ 常温下纯水达到电离平衡后加氯化钠溶液,水的电离平衡为什么不移动
因为氯化钠中的钠离子和氯离子均不会和由水电离出的氢离子和氢氧根离子反应,水的电离平衡不会移动。
⑥ 有关纯水加活泼金属的水的电离平衡问题
部分金属和水反应,置换出了水中的氢离子变成氢气,如na置换出氢气变成氢氧化钠,根据勒夏特列原理,氢离子少了就朝着产生氢离子的方向移动了,所以增加了水的电离。
⑦ 水溶液离子平衡问题(基础)
1.二氧化碳的饱和溶液中,氢离子与碳酸根离子浓度的比值是C.
因为碳酸是二元弱酸,电离程度微小,小于10%, 电离后生成碳酸氢根离子和氢离子,碳酸氢根离子的电离程度更小,小于1%.
在二氧化碳溶于水后形成的碳酸溶液中基本不考虑水解的.
2.在常温下,纯水中存在电离平衡,如要使水的电离程度增大,并使氢离子浓度增大,应加入()
B硫酸铝钾
加入能促进水解,使溶液显酸性的盐.
硫酸氢钠相当于一元强酸,抑制水的电离,氢氧化钠也是一样抑制.
碳酸氢钠的水溶液显弱碱性,
⑧ 水溶液中的离子平衡是什么
水溶液中的离子平衡是:溶液中电解质分子的浓度与离子的浓度分别处于相对稳定状态。
具有极性共价键的弱电解质(例如部分弱酸、弱碱。水也是弱电解质)溶于水时,其分子可以微弱电离出离子;同时,溶液中的相应离子也可以结合成分子。
一般地,自上述反应开始起,弱电解质分子电离出离子的速率不断降低,而离子重新结合成弱电解质分子的速率不断升高,当两者的反应速率相等时,溶液便达到了电离平衡。
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。
电解质溶液的导电性和导电能力:
① 电解质不一定导电(如NaCl晶体、无水醋酸),导电物质不一定是电解质(如石墨),非电解质不导电,但不导电的物质不一定是非电解质。
② 电解质溶液的导电性强弱决定于溶液离子浓度大小,浓度越大,导电性越强。离子电荷数越高,导电能力越强。
③ 强电解质溶液导电性不一定比弱电解质强(浓度可不同);饱和强电解质溶液导电性不一定比弱电解质强。
④ 电解质的导电条件是水溶液或高温熔融液(熔液)。共价化合物只能在溶液中导电,离子化合物在熔液和溶液均可导电。(区别离子与共价化合物)。
⑨ 25°是纯水中达到平衡氢离子、氧分子和水分子的浓度各是多少 写一下过程
25度是常温,常温水的离子积K=1X10-14。[H+]X[OH-]=1X10-14并且[H+]=[OH-] ,所以[H-]=[OH-]=1X10-7满意就采纳吧~100%正确
⑩ 水溶液中的离子平衡是什么
水溶液中的离子平衡指在弱电解质溶液中,未离解的分子和其离子间建立的动态平衡关系。
其平衡常数用K来表示,称电离常数或离解常数。同离子效应,在弱电解质溶液里加与弱电解质具有相同离子的电解质,会减弱电离。其他外加试剂:加入能与弱电解质的电离产生的某种离子反应的物质时,有利于电离。
水溶液中的离子平衡的解题技巧
首先离子浓度大小的比较规律以起始量为主,单一溶质的溶液中离子浓度比较,多元弱酸溶液,只考虑电离。
多元弱酸溶液中,由于多元弱酸是分步电离,注意,电离都是微弱的的,第一步的电离远远大于第二步,第二步远远大于第三步。由此可判断多元弱酸溶液中离子浓度大小顺序。
多元弱酸的酸式盐溶液中:多元弱酸的酸式根离子既有水解倾向,又有电离倾向。以水解为主的,溶液显碱性,以电离为主的,溶液显酸性,因此必须搞清电离程度和水解程度的相对大小,然后判断离子浓度大小顺序。