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弱电解质
在水溶液中全部电离的电解质叫做强电解质,部分电离的电解质叫做弱电解质。从化合物结构来看,有典型离子键的化合物(如强碱和大部分盐类),以及那些在水分子作用下能完全离子化的强极性键化合物(如硫酸、硝酸、盐酸等强酸)都属于强电解质。例如,氟化氢是弱电解质。氢氟酸是相当弱的酸,在稀溶液中仅发生部分电离。
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强电解质
在水溶液中全部电离的电解质叫做强电解质,部分电离的电解质叫做弱电解质。从化合物结构来看,有典型离子键的化合物(如强碱和大部分盐类),以及那些在水分子作用下能完全离子化的强极性键化合物(如硫酸、硝酸、盐酸等强酸)都属于强电解质。例如,氟化氢是弱电解质。氢氟酸是相当弱的酸,在稀溶液中仅发生部分电离。
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电离度
电解质在达到电离平衡时,溶液中已经发生电离的电解质分子数占原来分子总数(包括已电离和未电离的)的百分数,叫做电离度。弱电解质的电离度和电离常数Ki可以通过下式换算:式中C是溶液的浓度。强电解质在稀溶液中完全电离(α=100%)。但是,由于离子浓度大,离子间距离小,强烈的静电作用限制离子的自由移动。
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电离平衡常数
弱电解质AB在水溶液里达成电离平衡后,溶液中电离出来的各种离子浓度的乘积([A]·[B-])跟溶液中未电离的分子浓度([AB])的比值,叫做该弱电解质的电离平衡常数,简称电离常数,用K电离表示。通常都用在25℃的电离常数来讨论室温下各种弱电解质溶液的平衡状态。硫酸是强电解质,但它在水溶液中是分级电离的。
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同离子效应
在弱电解质溶液中加入跟该电解质有相同离子的强电解质,可以降低弱电解质的电离度,这种叫做同离子效应。这可用同离子效应解释:由于在酸性溶液中H离子对氢硫酸的解离产生同离子效应,使氢硫酸解离降低,S2-离子浓度很小,所以不能产生MnS沉淀。弱碱在水溶液中也存在解离平衡和同离子效应。
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盐效应
在弱电解质溶液中,加入跟该电解质具有不同离子的强电解质,使弱电解质的电离度增大,这种现象叫做盐效应。在0.1mol/LHAc溶液中加入0.1mol/LNaCl溶液,氯化钠完全电离成Na和Cl-,使溶液中的离子总数骤增,离子之间的静电作用增强。
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离子的活度
离子的活度是对强电解质溶液中离子浓度的校正。校正后的浓度叫做有效浓度,也叫做离子的活度。因而通电时这种有“牵挂”的离子在电场中的移动速度减小,离子的导电功能跟自由离子相比降低了。在弱电解质溶液中,浓度跟活度值十分接近,在精度要求不高的计算中,用离子的浓度就可以了。
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盐类水解
在水溶液中,有些盐类的离子跟水电离出来的H或OH-结合,生成弱电解质,使溶液呈现碱性或酸性,这种现象叫做盐的水解。强酸强碱盐不发生水解。中和反应放热,水解必然吸热,因此升高温度能促进盐类水解。所以,配制氯化铝、氯化铁、氯化亚锡溶液时,要预先在水中加入适量的盐酸,以抑制盐类的水解。
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电离平衡
弱电解质在溶液中的电离是可逆的。当电解质分子电离成离子的速率跟离子重新结合成分子的速率相等时,电离达到平衡状态,这种平衡叫做电离平衡。到达平衡时,参与电离平衡的分子和各种离子的浓度都保持不变,但电离和重新结合都仍在进行。电离一般伴随有热效应,所以改变温度会使电离平衡发生移动。
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电离方程式
表示电解质在溶液中(或受热熔化时)电离成自由移动离子的式子,叫做电离方程式。NaOH=NaOH-或NaOH→NaOH-硫酸是强电解质,一级电离完全,而二级电离不完全(K2=1.2×10-2),所以硫酸的电离方程式是弱电解质(弱酸、弱碱和个别盐类)在水溶液中仅部分电离,分子和离子之间存在电离平衡。
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离子方程式
例如,AgCl-=AgCl↓能表示硝酸银跟氯化钠在溶液中的反应,还可以表示任何可溶性银盐跟任何可溶性氯化物(或盐酸)之间的反应。书写离子方程式时要注意以下几点:(1)把易溶的强电解质写成离子形式,难溶物质、弱电解质以及气体、单质、氧化物都用化学式表示,再删去没有参加反应的离子。