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第六章：电解质溶液 第六章:电解质溶液
电解质:在水溶液或熔融状态下能导电的化合物。
第一节:强电解质溶液理论
一:电解质溶液的依数性
我们在第一章介绍了非电解质稀溶液的四种依数性,即:
非电解质稀溶液的依数性与溶液中溶质的质点数目成正比,而
与溶质的本性无关。
但对于电解质溶液,由于电离和离子间的相互作用,其表现出
的依数性比同浓度的非电解质溶液的相应数值要大。
如何解释P57 表6-2 ?
1923年,德拜()和休克尔(ückel)提出了强电解质
溶液理论。
二:离子氛(ionic atmosphere)和离子强度(ionic strength)
1:离子氛:
由于离子间的相互作用,同号电荷
离子相互排斥,异号电荷离子相互
吸引,把中心离子周围的那些异号
离子群叫做离子氛。(见右图)
2:离子强度:为进一步衡量溶液中离子和离子氛之间相互作用的
强弱, 引进了离子强度的概念。
由离子强度公式可知:离子强度仅与溶液中离子的浓度及
电荷数有关,而与离子种类无关;离子浓度越大,电荷数越多。
则溶液的离子强度越大。离子间的相互作用就越强。
三:活度(activity)与活度系数(activity coefficient)
在德拜的“离子氛”概念发表以前,路易斯于1907年提出了“有效
浓度”的概念,即活度:指电解质溶液中离子实际发挥作用的浓度。
显然,活度系数表示了溶液中离子之间相互(牵制)作用的大小。
例题:见P60 例 6-2。
第二节:弱电解质的电离平衡
一:水的电离和溶液的PH值
而1L H2O,其摩尔数[H2O]=1000/18≈.
(一):水的离子积常数
298K时,实验测定:[H+]=[OH-]=×10-7M(纯水)
水的离子积不仅适用于纯水,也适用于一切稀溶液:
注意:在其它温度下,不能以[H+]=10-7M作为溶液中性的标志。
(二):溶液的pH值
为方便起见,稀溶液的酸碱性常用pH值表示:
同理,亦可用pOH值来表示稀溶液的酸碱性,
此时,中性溶液中:pH=7
酸性溶液中:pH<7,或pOH>7;
碱性溶液中:pH>7,或pOH<7。
二:一元弱酸、弱碱的电离平衡
(一):电离度及影响电离度的因素
电离度(degree of ionization):
在一定温度下,电离达平衡时,溶液中已电离的溶质分子数与溶质分子总数之比叫做该电解质的电离度。
影响电离度大小的因素有: (见P41)
(1):电解质本性:同浓度时,不同弱电解质的电离度亦不同。
(2):溶液的浓度:同种弱电解质溶液,浓度越小,电离度越大。
(3):溶剂的性质:同一溶质在不同的溶剂中电离度大小亦不同。
(4):温度影响:一般对电离度影响不大(水的电离受温度影响较大)。
(5):其它电解质影响:主要表现为“同离子效应”和“盐效应”。
(二):电离平衡常数(ionization constant)
1:弱酸、弱碱电离平衡常数表示式
(三):电离平衡常数和电离度的关系
结论: 同一弱电解质的电离度与其浓度的平方根成反比,溶液越稀,
电离度越大;不同弱电解质在相同浓度时的电离度与电离平
衡常数的平方根成正比,电离平衡常数越大,电离度也越大。
(四):一元弱酸、弱碱的近似计算
1:公式推导: