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電離度
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電離度是表示弱電解質(zhì)在水中電離程度的物理量

不同的弱電解質(zhì)在水中電離的程度是不同的,一般用電離度和電離常數(shù)來表示。電離度——弱電解質(zhì)在溶液里達(dá)電離平衡時(shí),已電離的電解質(zhì)分子數(shù)占原來總分子數(shù)(包括已電離的和未電離的)的百分?jǐn)?shù)。即電離度表示弱酸弱堿在溶液中離解的程度。

定義和計(jì)算

電離度(α)= (已電離弱電解質(zhì)分子數(shù)/原弱電解質(zhì)分子數(shù))*100%

對于一元弱酸,當(dāng)時(shí),可以推導(dǎo)出一元弱酸電離度與氫離子濃度的近似公式:

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對于一元弱堿,當(dāng)時(shí),可以推導(dǎo)出一元弱堿電離度與氫氧根濃度的近似公式:

由上述公式可以看出:

當(dāng)溫度與濃度一定時(shí),對于不同的弱電解質(zhì),Ka或Kь越大,則α越大,溶液酸性(對于一元弱酸)或堿性(對于一元弱堿)越強(qiáng)。

當(dāng)溫度一定時(shí),對于同一弱電解質(zhì)來說,濃度越小,則α越大,但溶液酸性(對于一元弱酸)或堿性(對于一元弱堿)越弱。

多元弱酸、弱堿的電離是分步進(jìn)行的,每步電離都存在相應(yīng)的電離平衡。實(shí)驗(yàn)和理論計(jì)算證明,它們的二步電離度遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于一步電離度,三步電離度又遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于二步電離度。所以,多元弱酸溶液的氫離子濃度,多元弱堿溶液的氫氧根濃度,均可以近似以一步電離的離子濃度代替。

因此,在表示弱電解質(zhì)的電離度時(shí),必須指明溶液的濃度和溫度。

氣體電離度可用如下公式表示:;

n:帶電離子數(shù)目;

N:氣體質(zhì)點(diǎn)總數(shù)目。

影響因素

引起電離的原因很多。例如,氣體粒子受電子或離子的撞擊或受電磁波(光、X 射線等)的輻照,固體表面受電子或離子轟擊,固體受到高熱等,都有可能產(chǎn)生電離現(xiàn)象。

內(nèi)因:電解質(zhì)的本性。外因:溫度和溶液的濃度等。

濃度的影響

當(dāng)溶液濃度下降時(shí),有利于弱電解質(zhì)分子變?yōu)樽杂伤想x子,電離度增大;當(dāng)溶液濃度升高時(shí),有利于自由水合離子變?yōu)槿?a href="/hebeideji/7223796668843573309.html">電解質(zhì)分子,電離度減少。因濃度越稀,離子互相碰撞而結(jié)合成分子的機(jī)會(huì)越少,電離度就越大。

溫度的影響

因?yàn)?a href="/hebeideji/8607258503421487214.html">電離過程是吸熱的,因此溫度升高離子化傾向加強(qiáng),又因大多數(shù)電解質(zhì)電離時(shí)沒有顯著的熱量變化,這就導(dǎo)致溫度對電離度雖有影響,但影響并不大的必然結(jié)果。一般情況下,溫度對電離度影響不大,但水的離解過程顯著吸熱,所以溫度升高可以增大水的電離度。

因此,用電離度比較幾種電解質(zhì)的相對強(qiáng)弱時(shí),就當(dāng)注意所給條件,即濃度和溫度,如不注明溫度通常指25℃。在相同溫度和濃度時(shí),電離度的大小可以表示弱電解質(zhì)的相對強(qiáng)弱。

電離常數(shù)

電離常數(shù)又叫電離平衡常數(shù),用Ki表示。如醋酸,碳酸硼酸。其定義為,當(dāng)弱電解質(zhì)電離達(dá)到平衡時(shí),電離的離子濃度的乘積與未電離的分子濃度的比值叫做該弱電解質(zhì)的電離平衡常數(shù)。一種弱電解質(zhì)的電離平衡常數(shù)只與溫度有關(guān),而與該弱電解質(zhì)的濃度無關(guān)。因?yàn)槿蹼娊赓|(zhì)通常為弱酸弱堿,所以在化學(xué)上,可以用Ka、Kb分別表示弱酸和弱堿的電離平衡常數(shù)。

用HA表示弱酸,則其電離方程式為,則電離常數(shù)

電離常數(shù)K與電離度α的關(guān)系可近似的表示為其中c為弱電解質(zhì)溶液的濃度。

概念辨析

第一,區(qū)分好電離度和離子濃度。弱酸、弱堿溶液在稀釋過程中,溶液濃度下降,電離度肯定增大,離子濃度不一定增大,離子濃度由溶液濃度與電離度的乘積決定。

第二,區(qū)分好溶液濃度與離子濃度。在25℃時(shí),1mol乙酸溶液的電離度為1%,離子濃度是0.01mol/L,溶液濃度是離子濃度的100倍。

乙酸溶液與Mg粉發(fā)生置換反應(yīng),研究反應(yīng)速率要依據(jù)離子濃度,研究產(chǎn)物的質(zhì)量則需依據(jù)溶液的濃度進(jìn)行定量的計(jì)算,這是由于化學(xué)反應(yīng)發(fā)生時(shí),乙酸電離平衡不斷向正方向移動(dòng)的緣故。

參考資料 >

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