化学基本概念:电解质溶液


发布时间:

2015-10-07

能够在溶解或熔融状态下导电的物质称为电解质,如酸、碱和盐。不能在溶解或熔融状态下导电的物质称为非电解质,如蔗糖、葡萄糖、酒精和甘油。

 

电解质在水中溶解或加热时解离形成自由移动的离子的过程称为电离,得到的溶液称为电解质溶液。电镀生产中的镀液、脱脂液和酸洗液都是电解质溶液。

在水溶液中几乎完全电离的电解质称为强电解质。电镀生产中常用的强电解质包括盐酸、硝酸、硫酸、氢氧化钠和氯化钠。弱酸、弱碱等是弱电解质,如醋酸、碳酸氢钠、硼酸等。1. 水合

 

由于水分子是极性分子,当离子化合物加入水中时,带正电的端会吸引离子化合物中的阴离子,而带负电的端会吸引阳离子。因此,阳离子和阴离子从固体表面溶解到水中,周围被不同数量的水分子包围。这个过程称为水合过程。

也称为溶剂化。经历水合的离子称为水合离子。例如,固体氯化钠在水中的电离和水合过程可以表示为:2. 电离度当弱电解质溶解在水中时,其分子电离成离子,而电离后生成的离子可以重新结合形成分子。当这两个过程的速率相等时,未电离分子和生成的离子的浓度保持不变,建立分子与离子之间的平衡,称为电离平衡。电离度是指电离达到平衡时,电离的溶质分子数与溶质分子总数的百分比,用符号表示。a.一些酸、碱和盐的电离度列在表中。a.一些酸、碱和盐的电离度列在表中。a.

必须注意的是,电离度与许多因素有关,主要取决于电解质和溶剂的性质,以及溶液的浓度和温度。电离度可以用来测量各种弱电解质的电离程度。强电解质在水中完全电离,没有电离平衡。它们的电离度似乎等于100%,但事实并非如此。实验测得的强电解质的电离度小于因为离子是带电粒子,相互之间会产生约束。换句话说,溶液中的离子并不是完全自由的,因此实验测得的强电解质的电离度在某种程度上反映了溶液中离子之间的约束效应。为了与真实的电离度区分,实验测得的强电解质的电离度称为表观电离度。

在18°C时,一些酸、碱和盐在溶液中的电离度。

3. 电离平衡常数由于弱电解质的电离是可逆的,弱电解质在水溶液中的电离必然会达到平衡状态。当水中的弱电解质达到电离平衡时,已电离离子的浓度的乘积与未电离分子的浓度的比值称为电离平衡常数,通常用符号表示。k.

以醋酸为例,当其达到电离平衡时,反应方程式如下。4. 同离子效应在弱电解质溶液中,加入与弱电解质具有相同离子的强电解质,会导致弱电解质的电离度降低,这称为同离子效应。例如,在弱电解质醋酸溶液中,加入一些强电解质醋酸钠,(CH3COONa)醋酸的电离平衡为:(CH3COONa)由于CH3COONa离子浓度的增加,上述电离平衡被破坏,并向生成

CH3COOH分子的方向移动。一些酸、碱和盐的电离度列在表中。a.一些酸、碱和盐的电离度列在表中。即反应向反应方程式的左侧进行,直到重新建立新的平衡为止,结果使醋酸的电离度降低。同离子效应可以用来推动电离平衡向所需方向进行。这个原理在电镀中广泛应用,以控制某些离子的浓度。例如,在镀镍溶液中,可以添加硼酸以控制H+离子的浓度。0.1mol同离子效应在电镀溶液的分析中也被广泛使用,缓冲溶液的制备就是一个具体的例子。

三、电离平衡常数

因为弱电解质的电离是可逆的,所以弱电解质在水溶液中的电离,最后必然达到平衡状态。弱电解质在水中达到电离平衡时,已电离的离子浓度的乘积与未电离的分子浓度的比值,叫做电离平衡常数,常用符号k表示。以醋酸为例,当其达到电离平衡时,反应式如下。因为离子是带电粒子,相互之间会产生约束。换句话说,溶液中的离子并不是完全自由的,因此实验测得的强电解质的电离度在某种程度上反映了溶液中离子之间的约束效应。为了与真实的电离度区分,实验测得的强电解质的电离度称为表观电离度。

其电离平衡常数为因为离子是带电粒子,相互之间会产生约束。换句话说,溶液中的离子并不是完全自由的,因此实验测得的强电解质的电离度在某种程度上反映了溶液中离子之间的约束效应。为了与真实的电离度区分,实验测得的强电解质的电离度称为表观电离度。

四、同离子效应

在弱电解质溶液中,加入与弱电解质具有相同离子的强电解质,使弱电解质的电离度降低的现象,叫做同离子效应。例如,在弱电解质醋酸溶液中,加入一些强电解质经历水合的离子称为水合离子。醋酸钠,CH3COONa)醋酸的电离平衡为:

CH3COONa离子浓度的增加,上述电离平衡即被破坏,而向生成CH3COOH分子的方向移动。.即反应向反应方程式的左方进行,

直到重新建立新的平衡为止,其结果使醋酸的电离度降低。

利用同离子效应可以使电离平衡向所需要的方向进行,在电镀中广泛应用这一原理来控制某些离子的浓度,例如在镀镍溶液中为了维持一定的。pN值甲可在溶液中加人硼酸来控制H+离子的浓度。同离子效应在电镀溶液分析方面也得到广泛应用,缓冲溶液的制备就是具体例子。

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