化学 · 高中 · 约 5 分钟

弱电解质的电离平衡:电离方程式、电离常数与稀释规律

电离平衡是平衡思想在酸碱领域的应用:方程式用可逆号、分步电离以第一步为主、稀释图像里弱酸的变化更缓。抓住「越稀越电离、但浓度仍变小」这个反差,就抓住了本章的魂。

电离平衡的建立与电离方程式

要点内容示例
平衡特征分子电离成离子与离子重新结合成分子的速率相等动态平衡
书写符号弱电解质用可逆号,强电解质用等号CH₃COOH ⇌ CH₃COO⁻ + H⁺;HCl = H⁺ + Cl⁻
多元弱酸分步电离,以第一步为主,第一步远大于第二步H₂CO₃ ⇌ H⁺ + HCO₃⁻;HCO₃⁻ ⇌ H⁺ + CO₃²⁻
多元弱碱中学阶段一步写出Fe(OH)₃ ⇌ Fe³⁺ + 3OH⁻

电离常数与影响因素

  • 电离常数 Ka:溶液中电离出的离子浓度积与分子浓度之比,只随温度变化,升温 Ka 增大
  • Ka 越大,酸性越强;常见弱酸酸性强弱:CH₃COOH 强于 H₂CO₃ 强于 C₆H₅OH 强于 HCO₃⁻
  • 加水稀释:促进电离,电离程度增大,但 c(H⁺)、c(CH₃COO⁻)、c(CH₃COOH) 都减小
  • 加入冰醋酸、通入 HCl:c(H⁺) 增大,抑制醋酸的电离,电离程度减小
  • 升温促进电离(电离吸热),降温抑制

强酸与弱酸稀释对比

  • pH 相同的盐酸和醋酸各稀释 100 倍:盐酸 pH 从 3 变 5,醋酸因稀释促进电离补充 H⁺,pH 小于 5(如 4 左右)
  • 结论:稀释相同倍数,弱酸的 pH 变化小,图像上弱酸曲线更平缓
  • pH 相同的盐酸和醋酸:醋酸浓度更大(部分电离),与锌反应开始速率相同、后来更快,消耗锌更多
  • 判断强弱电解质的常用实验:测同浓度溶液导电性、比较稀释后 pH 变化幅度

辨析:加水稀释促进电离,为什么离子浓度反而变小

「促进电离」说的是转化率升高——分子变离子的比例增大;但稀释带来的体积增大占主导,最终 c(H⁺)、c(CH₃COO⁻) 仍然下降,只是降得比强酸慢。判断题说「稀释后电离程度增大所以 c(H⁺) 增大」就是把程度和浓度混为一谈。答题时先分清两个量:电离程度(升)与离子浓度(降),方向相反才是常态。

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