電離平衡

離子重新結(jié)合分子狀態(tài)

具有 極性共價鍵 的 弱電解質(zhì) （例如部分弱酸、弱堿。水也是弱電解質(zhì)）溶于水時，其分子可以微弱電離出 離子 ；同時，溶液中的相應離子也可以結(jié)合成分子。一般地，自上述反應開始起，弱電解質(zhì)分子電離出離子的速率不斷降低，而離子重新結(jié)合成弱電解質(zhì)分子的速率不斷升高，當兩者的 反應速率 相等時，溶液便達到了電離平衡。此時，溶液中電解質(zhì)分子的濃度與離子的濃度分別處于相對穩(wěn)定狀態(tài)，達到 動態(tài)平衡。

定義

在一定條件下，弱電解質(zhì)的離子化速率（即電離速率）等于其分子化速率（即結(jié)合速率）。

形成條件

溶液中電解質(zhì)電離成離子和離子重新結(jié)合成分子的平衡狀態(tài)。

具體一點說，在一定的條件下（如溫度，濃度），當溶液中的電解質(zhì)分子電離成離子的速率與離子重新結(jié)合成分子的速率相等時，電離的過程就達到了平衡狀態(tài),即電離平衡。

一般來說，強電解質(zhì)不存在電離平衡而弱電解質(zhì)存在電離平衡。

強電解質(zhì)

離子化合物和某些具有強極性鍵的共價化合物如：強酸（HCl、H2SO4、HNO3）、強堿（NaOH）、大部分鹽類(NH4Cl)。

弱電解質(zhì)

有具有極性鍵的共價化合物如：弱酸(CH3COOH)、弱堿(NH3·H2O)、水

特別：HgCl2是共價化合物且共價鍵極強，屬于弱電解質(zhì)。

影響電離平衡的因素

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。

2．濃度：弱電解質(zhì)分子濃度越大，電離程度越小。

3．同離子效應：在弱電解質(zhì)溶液中加入含有與該弱電解質(zhì)具有相同離子的強電解質(zhì),從而使弱電解質(zhì)的電離平衡朝著生成弱電解質(zhì)分子的方向移動，弱電解質(zhì)的解離度降低的效應稱為同離子效應。

4．化學反應：某一物質(zhì)將電離出的離子反應掉而使電離平衡向正方向（電離方向）移動。

5．弱酸的電離常數(shù)越大，達到電離平衡時電離出的H+越多，酸性越強；反之，酸性越弱。多元弱酸的電離是分步進行的，每一步電離都有各自的電離常數(shù)，且各級電離常數(shù)逐級減小，一般相差較大，所以其水溶液中的 H+主要是由第一步電離產(chǎn)生的。

6．對弱堿來說，也有類似弱酸的規(guī)律。

7．分步電離中，越后面電離出的離子數(shù)越少。

--------------------------------------------------------------------------------------------------------

電離度公式

α（電離度）=已電離的分子/原有分子數(shù)×100%

---------------------------------------------------------------------------------------------------------

水的電離：

精確的實驗證明，水是一種極弱的電解質(zhì)，它能微弱的電離，生成H3O+(水合氫離子，即H+·H2O) 和OH-：

2H2O<==>?H3O++ OH-

可簡寫為：H2O<==>?H++ OH-

Kw叫水的離子積常數(shù)，簡稱為水的離子積。

在25℃時，水中H+溶度和OH-溶度都是1x10-7mol/L，所以

Kw=c（H+）·c(OH-)=1x10-14

Kw值隨溫度升高而變大

100℃時，Kw=5.5x10-14

判斷電解強弱方法：

1．在相同濃度、相同溫度下，與強電解質(zhì)做導電性對比實驗

2．在相同濃度、相同溫度下，比較反映速率的快慢，如將Zn投到等濃度的鹽酸與醋酸中比較，結(jié)果前者比后者快。

平衡方向的改變

?播報

方程式

在上述反應過程中，弱電解質(zhì)分子電離與離子結(jié)合成為分子，二者共同構成一組可逆反應。常以弱電解質(zhì)分子電離出離子的反應方向為正反應方向，以離子重新結(jié)合成弱電解質(zhì)分子的反應方向為逆反應方向。

與化學平衡一樣，電離平衡是可以因為條件變化(如濃度、溫度、酸堿性等)而移動的，并且也遵循勒夏特列原理。

以下列表歸納了外界條件變化對電離平衡及c(H+)的影響，這里假設弱電解質(zhì)AB可以電離成(A+)和(B-),且電離過程吸熱，則

電離方程式

AB=（可逆反應）=(A+)+(B-)

條件改變內(nèi)容

v（正），v（逆）關系

平衡移動方向

增大c(AB)

v（正）>v（逆）

向右

減小c(AB)

v（正）<v（逆）

向左

增大c(A+)

v（正）<v（逆）

向左

減小c(A+)

v（正）>v（逆）

向右

增大c(B-)

v（正）<v（逆）

向左

減小c(B-）

v（正）>v（逆）

向右

稀釋溶液

v（正）>v（逆）

向右

升高溫度

v（正）>v（逆）

向右

降低溫度

v（正）<v（逆）

向左

為了便于理解，可以參考醋酸(CH3COOH)的電離平衡，將CH3COOH代入上表的AB，將H+代入A+,將CH3COO-代入B-。

電離平衡示例

弱酸：HF?H+ F 弱堿：NH3·H2O?NH4+?+OH-?H2O：H2O?H+?+ OH-

判斷強弱

?播報

① 在相同濃度 、相同溫度下，與強電解質(zhì)溶液進行導電性對比實 驗 ；

② 在相同濃度 、相同溫度下 ，比較反應速率的快慢 ；

③ 濃度與 pH 的關系 ；

④ 利用鹽類水解的知識 ，測 定對應鹽的酸堿性 ；

⑤ 采用 同離子效應的實驗證明存在電離平衡 ；

⑥ 利用 強 酸制備弱酸的方法 來判斷電解質(zhì)的強弱 ；

⑦ 稀釋前后的pH與稀釋倍數(shù)的變化關系 ；

⑧ 利用元素周期律進行判斷?。