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。