弱電解質(zhì) - 在水溶液里部分電離的電解質(zhì)
弱電解質(zhì)是在水溶液中不完全(少部分)電離的電解質(zhì)。其導(dǎo)電的性質(zhì)與溶液濃度和溫度有關(guān),與物質(zhì)的溶解度無關(guān)。不同的弱電解質(zhì)在水中電離的程度是不同的,一般用電離度和電離常數(shù)來表示。
弱電解質(zhì)在水溶液中既有分子存在又有離子存在。水是一種特殊的弱電解質(zhì)。

案例
弱酸:如HS、HCO、CHCOOH、HF、HCN、HClO等。HF酸是具有強(qiáng)極性共價鍵的弱電解質(zhì)。HPO、HSO從其酸性強(qiáng)弱看屬于中強(qiáng)酸,但仍屬于弱電解質(zhì)。弱電解質(zhì)必須是化合物,單質(zhì)不是電解質(zhì)。
弱堿:一水合氨 - 氨水兩性氫氧化物:氫氧化鋁,氫氧化鋅
個別的鹽:如HgCl2、Pb - Ac2、HgBr2、CdI2等
水:是由強(qiáng)極性鍵構(gòu)成的極弱的電解質(zhì)。
不同的弱電解質(zhì)在水中電離的程度是不同的,一般用電離度和電離常數(shù)來表示。
電離度的定義和計算:
電離度——弱電解質(zhì)在溶液里達(dá)電離平衡時,已電離的電解質(zhì)分?jǐn)?shù)占原來總分子數(shù)(包括已電離的和未電離的)的百分?jǐn)?shù)。
電離度(α)=(已電離弱電解質(zhì)分子數(shù)/原弱電解質(zhì)分子數(shù))*100%=(分子、分母同除以阿氏常數(shù))=(分子、分母同除以溶液體積)
區(qū)別
它們的主要區(qū)別為:強(qiáng)電解質(zhì)是可以在水中或熔融狀態(tài)下完全電離的物質(zhì),在電離過程中,強(qiáng)電解質(zhì)可電離方程式用“=”來表示。如?硫酸:
H2SO4=2H++SO42-
但是在弱電解質(zhì)當(dāng)中要用可逆符號,如果是多元弱酸要分步電離,如下:
例:CH3COOH CH3COO+H
NH3·H2ONH4+OH
H2OH+OH
多元弱酸分步電離,多元弱堿一步電離
例:H2CO3 HCO3+H HCO3CO3+ H
電離平衡定義
在一定條件(如溫度、濃度)下,當(dāng)電解質(zhì)分子電離成離子的速率和離子重新結(jié)合成分子的速率相等時,電離過程就達(dá)到了平衡狀態(tài)。
例:CH3COOH的電離平衡的建立過程,開始時c - 醋酸最大,而離子濃度最小——為0,所以弱電解質(zhì)分子電離成離子的速率從大到小變化;離子結(jié)合成電解質(zhì)分子的速率從小到大變化。
電離平衡特征
弱電解質(zhì)的電離平衡屬于化學(xué)平衡中的一種,具有以下一些特征:
“逆”——弱電解質(zhì)的電離是可逆的。
“動”——電離平衡是動態(tài)平衡。
“等”——v - 離子化=v - 分子化≠0。
“定”——在電離平衡狀態(tài)時,溶液中分子和離子的濃度保持不變。
“變”——電離平衡是相對的、暫時的,當(dāng)外界條件改變時,平衡就會發(fā)生移動。
影響因素
內(nèi)因
電解質(zhì)的本身的性質(zhì)。
外因
溫度和溶液的濃度等。
濃度
醋酸稀釋時電離度變化的數(shù)據(jù):
濃度 - mol/L0.2?0.1?0.001
電離度 - %0.948?1.32?12.4
可見,電離度隨濃度的降低而增大。(因濃度越稀,離子互相碰撞而結(jié)合成分子的機(jī)會越少,電離度就越大。)
溫度
因?yàn)殡婋x過程是吸熱的,因此溫度升高離子化傾向加強(qiáng),又因大多數(shù)電解質(zhì)電離時沒有顯著的熱量變化,這就導(dǎo)致溫度對電離度雖有影響,但影響并不大的必然結(jié)果。一般情況下,溫度對電離度影響不大,但水的離解過程顯著吸熱,所以溫度升高可以增大水的電離度。
因此,用電離度比較幾種電解質(zhì)的相對強(qiáng)弱時,就當(dāng)注意所給條件,即濃度和溫度,如不注明溫度通常指25℃。
在相同溫度和濃度時,電離度的大小可以表示弱電解質(zhì)的相對強(qiáng)弱。
示例
下列關(guān)于電離度α的敘述正確的是(D)
①α與濃度無關(guān);②α值隨溫度升高而增大;③在相同條件下,α值的大小可以表示弱電解質(zhì)的相對強(qiáng)弱;④α值增大,相應(yīng)離子濃度一定增大;⑤α值增大相應(yīng)離子物質(zhì)的量增大。
A.①②③B.①②④C.③④⑤D.②③
電離常數(shù)又叫電離平衡常數(shù),用Ki表示。如醋酸,碳酸和硼酸。其定義為,當(dāng)弱電解質(zhì)電離達(dá)到平衡時,電離的離子濃度的乘積與未電離的分子濃度的比值叫做該弱電解質(zhì)的電離平衡常數(shù)。一種弱電解質(zhì)的電離平衡常數(shù)只與溫度有關(guān),而與該弱電解質(zhì)的濃度無關(guān)。因?yàn)槿蹼娊赓|(zhì)通常為弱酸或弱堿,所以在化學(xué)上,可以用Ka、Kb分別表示弱酸和弱堿的電離平衡常數(shù)。
用HA表示弱酸,則其電離方程式為HA——H++A-,則電離常數(shù)Ka=[H]*[A]/HA
電離常數(shù)K與電離度α的關(guān)系可近似的表示為K=cα2(α平方)其中c為弱電解質(zhì)溶液的濃度。
