导图社区 基础化学-电解质溶液
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英语词性
生物必修一
Fundamental Chemistry Chapter six Electrolytic solution
强电解质溶液理论
电解质分类
标准
电解质在熔融状态下或在水溶液中能解离成离子的程度
组成
强电解质：在水溶液中几乎能全部解离成离子的电解质
弱电解质：在水溶液中仅能部分解离成离子的电解质
解离度（α）
一定温度下，当电解质达到解离平衡时，已解离分子数与原有分子总数之比
对于强电解质，由定义得到的解离度为表观解离度
离子互吸理论
要点
强电解质在水溶液中是全部解离的
强电解质与理想溶液的偏差主要由于离子间的静电引力
同性离子相斥，异性离子相吸，各离子周围吸引众多异性离子（离子氛），使得离子不可完全自由移动，迁移速度减慢，测得导电性、解离度偏低
活度&活度因子
活度（a）
定义：电解质溶液中离子实际作为完全独立运动单位所表现出的浓度，即离子的相对有效浓度
相关关系
γB=aB/cB=实际测定值/理论计算值
γB=aB/bB=实际测定值/理论计算值
活度因子（γ）
意义：反映电解质溶液中离子之间的相互牵制作用的强弱
影响因素
离子浓度
离子所带电荷量
浓度越大，所带电荷越多，牵制作用越大，反之亦然
离子强度（I）
意义：反映溶液中各类离子的浓度及电荷数对活度因子的影响
定义：I=1/2∑bi*zi^2(bi,zi为溶液中第i种离子的质量摩尔浓度和离子电荷数)
注意：对于稀溶液，此处的质量摩尔浓度可由物质的量浓度替换
应用Ig γi=-A*zi^2*I^1/2(A为与温度、溶液介电常数等因素有关的常数)
Ig γi=-A*zi^2*I^1/2(A为与温度、溶液介电常数等因素有关的常数)
Ig γ±=-A*z+*z-*I^1/2(电解质离子的平均活度因子)
仅适用于1:1价型强电解质极稀溶液
Ig γi=-(A*zi^2*I^1/2)/(1+I^1/2)；Ig γ±=-(A*z+*z-*I^1/2)/(1+I^1/2)
酸碱理论
酸碱电离理论
内容
在水溶液中解离出的阳离子全部是氢离子的物质称为酸 ；解离出的阴离子全部是氢氧根离子的物质称为碱
氢离子是酸的特征离子，氢氧根离子是碱的特征离子
酸碱反应的实质是氢离子和氢氧根离子相互作用结合成水分子的反应
酸碱的相对强弱可以根据它们在水溶液中解离出氢离子或氢氧根离子程度的大小来衡量
局限
酸碱反应仅限于水溶液中
酸碱范围仅限制在能解离出氢离子或氢氧根离子的的物质
酸碱质子理论
凡能给出质子（氢离子）的物质为酸，凡能接受质子的物质为碱
酸碱反应
实质：两个酸碱半反应式中共轭酸碱对之间的质子传递反应
反应方向：接受质子能力强的碱夺取给出质子能力强的酸中的质子，而变成对应的弱酸、弱碱
酸碱半反应式
内容酸⇌质子+碱
两侧酸碱称为共轭酸碱对，酸称为对应碱的共轭酸，碱称为对应酸的共轭酸
特征：酸越强，其共轭碱越弱；酸越弱，其共轭碱越强
酸碱强度
定义：酸碱在溶液中可表现出的强度
影响因素：酸碱的本性（内因），溶剂的本性（外因）
拉平效应：由溶液把不同强度的酸（碱）调整到同一酸（碱）强度水平的作用
区分效应：由溶剂把原本处于同一强度的酸（碱）区分开来的作用
概要
酸（碱）性溶剂对碱（酸）产生拉平效应
酸（碱）性溶剂对酸（碱）产生区分效应效应
对于酸仍限制在含氢物质内
酸碱电子理论
凡是可以接受电子对的物质成为酸，凡是可以给出电子对的物质称为碱
酸称为电子对接受体，碱称为电子对给予体
酸碱反应的实质是配位键的形成
酸与具有孤对电子的物质成键，称为亲电试剂；碱与酸中电子不足的原子芯共享电子对，称为亲核试剂
宽泛，难以实际计算
水溶液中的酸碱平衡及计算
水的解离平衡
质子溶剂
定义：即可作为酸，又可作为碱的一类溶剂
特点
酸碱两性物质
自身分子之间也能相互发生质子转移（质子自递反应）
水的质子自递常数（水的离子积）（KwΘ）
适用范围：纯水及一切稀水溶液
影响因素：温度，水的质子自递为吸热反应，温度升高，KΘw增大
表达式
KΘ=【H3O+】【OH-】/【H2O】^2
KwΘ=【H3O+】【OH-】
水的酸碱性
酸度：水溶液中氢离子的浓度 pH=-Iga[H+]
表示
溶液氢离子浓度为10^-14~1mol/L,pH范围为0~14
溶液氢离子或氢氧根离子浓度大于1mol/L，可直接用氢离子或氢氧根离子的浓度来表示
酸碱在水中的解离平衡
一元弱酸弱碱
解离平衡常数
酸：KaΘ=[H3O+] [B-]/[HB]
碱：KbΘ=[HB] [OH-]/[B-]
意义：KΘ越大，放出（接受）质子的能力越强，酸性（碱性）越强
pH计算
近似式
条件：K aΘ（KbΘ）c>=20KwΘ
[H3O+]（[OH-]）=-[K aΘ（KbΘ）+(K aΘ（KbΘ）^2+4*K aΘ（KbΘ）c)^1/2]/2
最简式
条件：近似式条件基础上，c/K aΘ（KbΘ）>500
[H3O+]（[OH-]）=（K aΘ（KbΘ）*c）
多元弱酸弱碱
特点：分步解离（逐级解离）：多元弱酸、弱碱为复杂平衡系统，在水溶液中分步解离，每一步有相应解离平衡和解离平衡表达式
技巧：多元酸（碱）第二步解离的所得共轭碱（酸）的浓度近似等于Ka2Θ（Kb2Θ）
条件：Ka1Θ>=Ka2Θ>=Ka3Θ且Ka1Θ/Ka2Θ>=100，多元酸可近似看作一元酸来处理计算（多元碱同理）
共轭酸碱
解离平衡常数（同上）
注：对于共轭酸碱，KaΘ、KbΘ成反比，两者乘积为KwΘ
酸碱平衡移动
浓度对酸碱解离平衡的影响
条件：弱电解质在一般浓度下a<0.05
稀释定律：α=（KaΘ/c）^1/2
同离子效应
定义：在弱酸（或弱碱）水溶液中，加入与弱酸（或弱碱）含有相同离子的易容性强电解质，使弱酸（或弱碱）的解离度降低的现象
盐效应
定义：在弱酸（或弱碱）水溶液中，加入与其不含相同离子的强电解质，该弱酸（弱碱）的解离度将有所增大
两性物质溶液
分类
阴离子型两性物质
弱酸弱碱盐
氨基酸型两性物质
条件：Ka2Θ*c>=20KwΘ（碱同理）
公式：[H3O+]=（Ka1Θ*Ka2Θ*c/Ka1Θ+c）^1/2（碱同理）
条件：近似式基础上，c>=20Ka1Θ（碱同理）
公式：[H3O+]=（Ka1Θ*Ka2Θ）^1/2（碱同理）
难溶强电解质的沉淀溶解平衡
溶度积常数
表达式：KspΘ（AmBn）=[An+]^m*[Bm+]^n
条件：严格意义上，溶度积应为离子活度幂表示，稀溶液中，离子强度小，c≈a（活度）
意义：反映难溶电解质溶解能力的大小
影响因素：难溶电解质自身性质，温度
溶度积常数与溶解度
KspΘ（AmBn）=n^n*m^m*S^m+n
溶度积规则
反应商（J）=[An+]^m*[Bm+]^n（任意时刻）
关系
J>KspΘ,沉淀析出
J+KspΘ，动态平衡
J<KspΘ，沉淀溶解
沉淀平衡的移动
同离子效应：加入与沉淀含有相同离子的易容性强电解质，使难溶电解质溶解度降低的现象
盐效应：加入与其不含相同离子的强电解质，难溶电解质溶解度降低略有增大
沉淀溶解
加入适当离子，与溶液中某一离子作用生成弱电解质
加入适当离子，与溶液中某一离子作用生成微溶气体逸出质
加入氧化剂（还原剂），与溶液中某一离子发生氧化还原反应，以降低离子浓度
加入适当配位剂，与溶液中某一离子生成特定配合物
分步沉淀与沉淀转化
分步沉淀
定义：溶液中同时含有几种离子，加入与几种离子均可发生沉淀反应的某试剂时，按照离子积达到溶度积的先后顺序产生相应沉淀
注：溶度积大小不可直接用于判断沉淀先后
沉淀转化
定义：一种沉淀转化为另一种沉淀
规律：又溶度积低的沉淀转化为溶度积高的沉淀（向更难溶的沉淀转化）
chapter1~10
Chapter1、2、3
Chemical Thermodynamics & Chemical Kinetics
Chapter5、6
Dilute solution & solution system
colligative property of dilute solution
Multiple balances of electrolyte solutions
Chapter4，6，7，10
Four reaction balances
buffer solution
Chapter8~9
Principles of Inorganic Chemistry
