《電解質(zhì)電離平衡》課件

電解質(zhì)電離平衡電解質(zhì)的定義電解質(zhì)是指在溶液或熔融狀態(tài)下能夠?qū)щ姷幕衔?。電解質(zhì)溶液中含有可以自由移動(dòng)的離子，這些離子是導(dǎo)電的原因。電解質(zhì)與非電解質(zhì)的區(qū)別11.導(dǎo)電性電解質(zhì)溶液可以導(dǎo)電，非電解質(zhì)溶液不能導(dǎo)電。22.電離電解質(zhì)在溶液中會(huì)電離成自由移動(dòng)的離子，非電解質(zhì)不會(huì)電離。33.化學(xué)性質(zhì)電解質(zhì)通常是離子化合物，非電解質(zhì)通常是共價(jià)化合物。電解質(zhì)的電離電解質(zhì)在溶液中會(huì)解離成自由移動(dòng)的離子。例如，氯化鈉(NaCl)在水中會(huì)電離成鈉離子(Na+)和氯離子(Cl-)。電離平衡的概念平衡狀態(tài)電解質(zhì)的電離是一個(gè)可逆過(guò)程，在一定條件下，電離和結(jié)合達(dá)到平衡狀態(tài)。動(dòng)態(tài)平衡電離和結(jié)合仍在進(jìn)行，但速率相等，離子濃度保持不變。電離平衡常數(shù)1K2電離平衡常數(shù)表示電解質(zhì)在一定溫度下電離達(dá)到平衡時(shí)，離子濃度乘積與未電離分子濃度之比。3反應(yīng)速率K值的大小反映了電解質(zhì)的電離程度。4溫度溫度升高，K值一般增大，電離程度增大。弱電解質(zhì)的電離平衡1弱電解質(zhì)是指在溶液中電離程度較小的電解質(zhì)。2例如，醋酸(CH3COOH)在水中電離程度較小，大部分以分子形式存在。3弱電解質(zhì)的電離平衡受溫度、濃度和共同離子效應(yīng)的影響。強(qiáng)電解質(zhì)的電離平衡強(qiáng)電解質(zhì)是指在溶液中電離程度幾乎完全的電解質(zhì)。例如，強(qiáng)酸、強(qiáng)堿和大多數(shù)鹽類(lèi)在水中幾乎完全電離。強(qiáng)電解質(zhì)的電離平衡通常不被認(rèn)為是平衡，因?yàn)殡婋x程度非常高。電離平衡常數(shù)的應(yīng)用計(jì)算離子濃度利用K值可以計(jì)算溶液中離子的濃度。預(yù)測(cè)電離程度K值可以用來(lái)預(yù)測(cè)電解質(zhì)在不同條件下的電離程度。理解溶液性質(zhì)K值可以幫助我們理解溶液的酸堿性、導(dǎo)電性等性質(zhì)。溶液pH值的計(jì)算pH值是衡量溶液酸堿性的指標(biāo)。pH值=-log[H+]，其中[H+]是氫離子濃度。通過(guò)計(jì)算溶液中氫離子濃度，可以確定溶液的pH值。緩沖溶液的原理1緩沖溶液是一種能夠抵抗少量酸或堿加入而pH值變化不大的溶液。2弱酸弱酸與它的鹽組成的溶液，例如醋酸和醋酸鈉溶液。3弱堿弱堿與它的鹽組成的溶液，例如氨水和氯化銨溶液。緩沖溶液的制備弱酸與鹽將等摩爾量的弱酸和它的鹽溶解在水中，例如醋酸和醋酸鈉。弱堿與鹽將等摩爾量的弱堿和它的鹽溶解在水中，例如氨水和氯化銨。緩沖溶液的應(yīng)用1生物系統(tǒng)維持生物體內(nèi)pH值的穩(wěn)定，例如血液中的緩沖體系。2化學(xué)實(shí)驗(yàn)控制反應(yīng)體系的pH值，例如在滴定實(shí)驗(yàn)中。3工業(yè)生產(chǎn)控制生產(chǎn)過(guò)程中的pH值，例如食品工業(yè)、制藥工業(yè)。沉淀反應(yīng)與溶解度積沉淀反應(yīng)是指兩種可溶性物質(zhì)反應(yīng)生成難溶性物質(zhì)的反應(yīng)。溶解度積是指難溶性物質(zhì)在飽和溶液中，其金屬陽(yáng)離子濃度與陰離子濃度乘積的常數(shù)。沉淀反應(yīng)的平衡計(jì)算1利用溶解度積可以計(jì)算沉淀反應(yīng)的平衡常數(shù)。2根據(jù)溶解度積可以判斷沉淀是否會(huì)生成。3沉淀反應(yīng)的平衡常數(shù)可以用來(lái)預(yù)測(cè)沉淀的生成量。配位平衡的概念1配位平衡2中心離子金屬離子或原子，能接受配位體。3配位體能提供孤電子對(duì)與中心離子配位的分子或離子。4配位化合物中心離子與配位體通過(guò)配位鍵結(jié)合形成的化合物。配位平衡常數(shù)K表示配位平衡達(dá)到平衡時(shí)，配位化合物濃度與中心離子濃度和配位體濃度乘積之比。反應(yīng)速率K值的大小反映了配位化合物的穩(wěn)定性。溫度溫度升高，K值一般減小，配位化合物穩(wěn)定性減小。配位平衡的應(yīng)用配位平衡在化學(xué)分析、工業(yè)生產(chǎn)和環(huán)境保護(hù)方面有廣泛應(yīng)用。例如，在化學(xué)分析中，利用配位平衡可以進(jìn)行金屬離子的測(cè)定。在工業(yè)生產(chǎn)中，利用配位平衡可以合成一些重要的配位化合物。在環(huán)境保護(hù)中，利用配位平衡可以治理重金屬污染。氧化還原平衡的基本概念1氧化還原反應(yīng)涉及電子轉(zhuǎn)移的化學(xué)反應(yīng)。2氧化失去電子的過(guò)程，氧化劑。3還原得到電子的過(guò)程，還原劑。氧化還原反應(yīng)的電勢(shì)電勢(shì)表示氧化還原反應(yīng)中電子轉(zhuǎn)移的趨勢(shì)。電極電位是指在標(biāo)準(zhǔn)條件下，某一電極與標(biāo)準(zhǔn)氫電極組成電池時(shí)的電動(dòng)勢(shì)。標(biāo)準(zhǔn)電極電位1標(biāo)準(zhǔn)氫電極電極電位為0V，作為標(biāo)準(zhǔn)參照電極。2標(biāo)準(zhǔn)電極電位是指在標(biāo)準(zhǔn)條件下，某一電極與標(biāo)準(zhǔn)氫電極組成電池時(shí)的電動(dòng)勢(shì)。3應(yīng)用可以用來(lái)判斷氧化還原反應(yīng)是否自發(fā)進(jìn)行。氧化還原平衡常數(shù)氧化還原平衡常數(shù)是指在一定溫度下，氧化還原反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，產(chǎn)物濃度與反應(yīng)物濃度之比?？梢酝ㄟ^(guò)電極電位計(jì)算氧化還原平衡常數(shù)。氧化還原平衡常數(shù)可以用來(lái)判斷反應(yīng)的平衡方向。自發(fā)反應(yīng)與電池原理1自發(fā)反應(yīng)是指在沒(méi)有外界能量輸入的情況下，能夠自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng)。2電池是利用氧化還原反應(yīng)將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置。3電池的電動(dòng)勢(shì)取決于氧化還原反應(yīng)的電極電位差。法拉第電解定律1法拉第定律2第一定律電解時(shí)，電極上析出或溶解的物質(zhì)的質(zhì)量與通過(guò)電解池的電量成正比。3第二定律相同電量通過(guò)不同的電解池時(shí)，電極上析出或溶解的物質(zhì)的質(zhì)量與其電化學(xué)當(dāng)量成正比。電解質(zhì)溶液的電導(dǎo)率電導(dǎo)率是指溶液導(dǎo)電能力的大小，與溶液中離子的濃度和遷移率有關(guān)。摩爾電導(dǎo)率是指在一定溫度下，1摩爾電解質(zhì)溶液在無(wú)限稀釋時(shí)的電導(dǎo)率。應(yīng)用可以用來(lái)測(cè)定溶液中離子的濃度和電解質(zhì)的電離程度。電解質(zhì)溶液的應(yīng)用電解質(zhì)溶液在化學(xué)、生物、醫(yī)藥等領(lǐng)域有廣泛應(yīng)用。例如，在化學(xué)工業(yè)中，電解質(zhì)溶液用于電解生產(chǎn)金屬、合成一些重要的化學(xué)品。在生物學(xué)中，電解質(zhì)溶液用于研究生物體內(nèi)的離子平衡和電生理活動(dòng)。在醫(yī)藥領(lǐng)域，電解質(zhì)溶液用于治療電解質(zhì)紊亂和補(bǔ)充人體所需電解質(zhì)。電離度與當(dāng)量電導(dǎo)率1電離度是指電解質(zhì)在溶液中電離成離子的百分率。2當(dāng)量電導(dǎo)率是指在一定溫度下，1當(dāng)量電解質(zhì)溶液在無(wú)限稀釋時(shí)的電導(dǎo)率。3關(guān)系當(dāng)量電導(dǎo)率與電離度成正比。電離平衡與離子濃度的關(guān)系影響因素溫度、濃度、共同離子效應(yīng)等因素都會(huì)影響電解質(zhì)的電離平衡。離子濃度電離平衡的變化會(huì)影響溶液中離子的濃度。電離平衡在生命科學(xué)中的應(yīng)用1細(xì)胞膜的跨膜運(yùn)輸電離