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弱電解質(zhì)在溶液中的電離平衡和常敗
HCl、HNO3是強酸,KOH、NaOH是強驗,都是強電解質(zhì),其電離情況如上面所述?,F(xiàn)在談一談弱電解質(zhì)的電離情況。
在溶液中僅部分電離的這類化合物叫做弱電解質(zhì)。常見的有弱酸如硼酸(H3BO3)、醋酸(CH6COOH)、草酸(h2c2o4)碳酸(H2co3)等;弱堿如氫氧化銨(NH4OH)等;鹽類如氣化高汞(HgCl2)、氯化鎘(CdCl2)等。
一般來說,強電解質(zhì)在水溶液中幾乎是完全電離的,所以強電解質(zhì)在水溶液中都是以離子狀態(tài)存在。而弱電解質(zhì)的情況就不一樣,弱電解質(zhì)在水溶液中除有離子存在外,還有未電離的分子。
比如醋酸(CH3COOH)在水溶液中,—方面CH3COOH分子電離產(chǎn)生H+和CH3COC-。這個過程稱為正過程(正反應(yīng))。另一方面,電離出來的及CH3COO-容易結(jié)合成為CH3COOH分子,于是伴隨著電離又產(chǎn)生了一個逆過程(逆反應(yīng)),即H+和CH3COO-結(jié)合生成CH3COOH分子的過程。因此,分子的電離和離子的結(jié)合是一個可逆的過程,即
在反應(yīng)剛開始時,只有CH3COOH分子電離產(chǎn)生離子(即正反應(yīng)),隨著電離的繼續(xù)進行,CH3COOH分子的濃度逐漸減小,電離的速度相應(yīng)的越來越小。同時從產(chǎn)生了離子的時候起,離子結(jié)合成分子的逆反應(yīng)便有可能發(fā)生了。并且隨著離子的濃度增加,離子結(jié)合成分子的速度相應(yīng)的逐漸增大。到一定時候,分子電離的速度與離子結(jié)合的速度就會相等,這時所處的狀態(tài),叫做電離平衡。
可逆反應(yīng)到達平衡時,表面上看來好象是靜止的,但實際上正反應(yīng)和逆反應(yīng)仍在繼續(xù)進行,但速度相等。所以溶液中CH3COOH分子、H+及CH3COO-三者的濃度保持不變。
在化學(xué)上把這種平衡叫做動態(tài)平衡。
當(dāng)反應(yīng)達到平衡時,必然遵守質(zhì)量作用定律。質(zhì)量作用定律是化學(xué)反應(yīng)速度與各種作用物濃度的乘積成正比。應(yīng)用質(zhì)量作用定律于醋酸溶液中。
強電解質(zhì)因為能完全電離(嚴格地說,強電解質(zhì)在溶液中,不是百分之百電離,有很少的一部分還是分子的狀態(tài),不過這部分數(shù)量很少,為了便于說明和計算,就當(dāng)作它是完全電離)。不是可逆反應(yīng),故不遵守質(zhì)量作用定律,也沒有電離常數(shù)。
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