离子反应与平衡

本导图讲述了水溶液中的离子反应与平衡，包括电解质及电离、电离平衡、水的电离平衡、溶液的酸碱性、盐溶液的酸碱性。

水溶液中的离子反应与平衡

• 电离平衡
  • 电解质及电离
    • 电解质
      • 定义
        • 在水溶液中或融融状态下能够导电的化合物
      • 分类
        • 酸、碱、盐、金氧、H2O
    • 非电解质
      • 定义
        • 在水溶液中或融融状态下都不能够导电的化合物
      • 分类
        • 非金氧、有机物（酸除外）
    • 强电解质
      • 定义
        • 在水溶液中全部电离的电解质
      • 分类
        • 强酸、强碱、绝大多数盐
    • 弱电解质
      • 定义
        • 在水溶液中部分电离的电解质
      • 分类
        • 弱酸、弱碱、少数盐（HgCl2、PbAC2）
  • 电离平衡
    • 定义
      • 一定条件下，当电解质溶液中各微粒浓度保持不变时，电离过程就达到了平衡状态
    • 图示
    • 特点
      • 逆、等、动、定、变
    • 电离度α
      • 定义
        • 弱电解质在水中电离达到平衡时，已电离溶质的分子数占原有溶质分子总数百分率
      • 计算公式
    • 影响因素
      • 内因（根本）
        • 电解质自身的强弱
      • 外因
        • 温度
          • T↑，平衡正向移动，α↑——越热越电离
            • 电离是吸热反应（ΔH＞0）
        • 加水稀释
          • 稀释溶液，平衡正向移动，α↑——越稀越电离
        • 加入电解质自身
          • 反应物浓度↑，平衡正向移动，α↓
        • 加入同离子盐（CH3COONa）
          • 产物浓度↑，平衡逆向移动，α↓
        • 加入能与生成物反应物质（Na）
          • 产物浓度↓，平衡正向移动，α↑
    • 电离平衡常数
      • 定义
        • 在一定条件下，弱电解质在达到电离平衡时某溶液中电离所生成的各种离子浓度的幂之积跟溶液中未电离的分子浓度的比是一个常数
      • 例
        • 一元弱酸
        • 多元弱酸——分步电离
          • K1≫K2
      • tips
        • ①只与温度有关，与浓度等无关
        • ②K值的大小判断酸碱的强弱
• 水的电离和溶液的酸碱性
  • 水的电离平衡
    • 水的电离
      • 图示
      • 方程式
      • 平衡特点
        • 逆、等、动、定、变
        • 电离过程吸热（ΔH>0）
        • 常温下极难电离
    • 水的离子积Kw
      • 定义
        • 一定温度下，在稀溶液中，当水的电离达到平衡时，溶液中的H⁺和OH⁻的乘积为定值
      • 表达式
      • 数值
      • tips
        • ①由水所电离出的C(H⁺)与C(OH⁻)任何溶液中都相等
        • ②Kw中C(H⁺)、C(OH⁻)表示该溶液中离子总浓度
    • 影响因素
      • 温度
        • T↑，平衡正向移动，C(H⁺)↑、C(OH⁻)↑、Kw↑
        • T↓，平衡逆向移动，C(H⁺)↓、C(OH⁻)↓、Kw↓
      • 加酸/碱
        • 加入酸，平衡逆向移动，C(H⁺)↑、C(OH⁻)↓、Kw△
        • 加入碱，平衡逆向移动，C(H⁺)↓、C(OH⁻)↑、Kw△
      • 加活泼金属
        • 加入Na，平衡正向移动，C(H⁺)↓、C(OH⁻)↑、Kw△
  • 溶液的酸碱性
    • 分类
      • 酸性溶液≠酸，碱性溶液≠碱，也可能是盐溶液
      • 酸性溶液
        • C(H⁺)>C(OH⁻)
      • 碱性溶液
        • C(H⁺)<C(OH⁻)
      • 中性溶液
        • C(H⁺)=C(OH⁻)
    • 溶液的pH值
      • 表示溶液酸碱性强弱
      • pH=-lgC(H⁺)
      • pH值的测定
        • pH试纸的测定
          • 用洁净干燥的玻璃棒蘸取少许待测液，滴在pH试纸上，将显示颜色与标准比色卡比对，确定pH值大小
        • 酸碱指示剂的测定
        • pH剂的测定
      • pH值的计算
        • 稀释溶液pH的计算
          • ①弱酸，pH=a，稀释10^n倍，a<pH后<a+n<7
          • ②弱碱，pH=b，稀释10^n倍，7<b-n<pH后<b
        • 同性混合溶液pH的计算
          • ③pH相差2或以上的强酸，pH=pH（小）+0.3
          • ④pH相差2或以上的强碱，pH=pH（大）-0.3
        • 异性混合溶液pH的计算
          • ⑤当酸过量时，
          • ⑥当碱过量时，
• 盐类的水解和影响因素
  • 盐溶液的酸碱性
    • 分类
      • 强碱弱酸盐
        • 碱性
        • eg：Na2CO3、CH3COOH
      • 强酸弱碱盐
        • 酸性
        • eg：NH4Cl、Al2(SO4)3
      • 强酸强碱盐
        • 中性
        • eg：NaCl、KNO3
      • 弱酸弱碱盐
        • 中性
        • eg：CH3COONH4
    • 盐类的水解
      • 定义
        • 在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
      • 示例
        • • • 呈碱性
      • 实质
        • 盐电离出的弱酸的阴离子或弱碱的阳离子跟水电离出的氢离子或氢氧根离子结合生成弱电解质，破坏了水的电离平衡，使平衡向右移动，使溶液显酸性或碱性。
      • 特点
        • 为可逆反应
        • 反应过程微弱
        • 为吸热反应（ΔH>0）
      • 盐的水解常数
        • 对于可逆反应
        • 特点
          • ①只有T有关，与C无关
          • ②Kh的大小判断盐的水解程度大小
          • ③Kh·Kb=Kw
      • 影响因素
        • 内因
          • 本身性质
            • 组成盐的酸或碱越弱，盐的水解程度越大，其盐溶液的酸碱性就越强
        • 外因
          • 温度
            • 温度↑，平衡正向移动，水解程度↑
              • 越热越水解
          • 浓度
            • 加水稀释，平衡正向移动，水解程度↑
              • 越热越水解
            • 在溶液中加盐，反应物浓度↑，平衡正向移动，盐的水解程度↓
              • 胳膊拧不过大腿
          • 溶液酸碱性
            • 加入能消耗H⁺或OH⁻的物质，可以促进盐的水解