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电解质溶液

发布时间:2013-06-03

电解质溶液

电解质相信大家听到很多,但相信大家对于“
电解质溶液”还是很陌生的,那究竟什么是电解质溶液呢?又应该怎样进行电解质溶液的计算呢?以下从几个方面了解一下,希望对大家有帮助!

电解质溶液Electrolyte solution,在水溶液里或熔融状态下能导电的化合物叫电解质。

化合物导电的前提:其内部存在着自由移动的阴阳离子。

离子化合物在水溶液中或熔化状态下能导电;共价化合物:某些也能在水溶液中导电。

导电的性质与溶解度无关,强电解质一般有:强酸强碱,大多数盐;弱电解质一般有:(水中只能部分电离的化合物)弱酸,弱碱。另外,水是极弱电解质。

电解质不一定能导电,而只有在溶于水或熔融状态是电离出自由移动的离子后才能导电

能导电的不一定是电解质判断某化合物是否是电解质,不能只凭它在水溶液中导电与否,还需要进一步考察其晶体结构和化学键的性质等因素。例如,判断硫酸钡、碳酸钙和氢氧化铁是否为电解质。硫酸钡难溶于水(20 ℃时在水中的溶解度为2.4×10-4 g),溶液中离子浓度很小,其水溶液不导电,似乎为非电解质。但溶于水的那小部分硫酸钡却几乎完全电离(20 ℃时硫酸钡饱和溶液的电离度为97.5%)。因此,硫酸钡是电解质。碳酸钙和硫酸钡具有相类似的情况,也是电解质。从结构看,对其他难溶盐,只要是离子型化合物或强极性共价型化合物,尽管难溶,也是电解质。

电解质溶液
电解质溶液

氢氧化铁的情况则比较复杂,Fe3+与OH-之间的化学键带有共价性质,它的溶解度比硫酸钡还要小(20 ℃时在水中的溶解度为9.8×10-5 g);而落于水的部分,其中少部分又有可能形成胶体,其余亦能电离成离子。但氢氧化铁也是电解质。

判断氧化物是否为电解质,也要作具体分析。非金属氧化物,如SO2、SO3、P2O5、 CO2等,它们是共价型化合物,液态时不导电,所以不是电解质。有些氧化物在水溶液中即便能导电,但也不是电解质。因为这些氧化物与水反应生成了新的能导电的物质,溶液中导电的不是原氧化物,如SO2本身不能电离,而它和水反应,生成亚硫酸,亚硫酸为电解质。金属氧化物,如 Na2O,MgO,CaO,Al2O3等是离子化合物,它们在熔化状态下能够导电,因此是电解质。

可见,电解质包括离子型或强极性共价型化合物;非电解质包括弱极性或非极性共价型化合物。电解质水溶液能够导电,是因电解质可以离解成离子。至于物质在水中能否电离,是由其结构决定的。因此,由物质结构识别电解质与非电解质是问题的本质。

实例:电解质溶液的计算

1.在试管中放入5mL1moL/LHAc和5mL1moL/LNaAc溶液,分成三份,一份加2滴2moL/LHCl,另一份加2滴2moL /LNaOH,分别计算溶液PH值.(2滴的体积怎么考虑)

2.计算0.1moL/LNa2OHPO4溶液PH值.(结果超出0-14的范围,怎么解释)

电子元件技术网答:


1.(1)原溶液中存在的平衡为:

HAc===H+ +Ac- Ka=1.8*10^-5

溶液中还有水的电离,但因为Ka>>Kw,且C(HAc)>10^-3,所以水的电离可忽略.

由于HAc的离解,故平衡时

C(HAc)=0.1-C(H+)

但由于C(HAc)>>Ka,所以HAc的离解度很小,同时由于NaAc的同离子效应,进一步抑制了HAc的电离,所以HAc的离解度实际上是非常小的,所以平衡时:

C(HAc)≈0.1mol/l

Ac-的原始浓度为0.1mol/l,加上HAc电离出的部分[其浓度等于C(H+)],所以平衡时

C(Ac-)=0.1+C(H+)

同样由于HAc的电离读非常小,所以

C(Ac-)≈0.1

根据电离常数方程可得:

C(H+)=Ka*[C(HAc)/C(Ac-)]=1.80*10^-5*0.1/0.1=1.80*10^-5

pH=-log(1.80*10^-5)=4.74.

(2).i.1/3份以上溶液,加2滴2滴2moL/LHCl(每滴大约0.2ml,2滴共0.4ml)后,由于

Ac-+H+=HAc

所以此时溶液的原始浓度为:

C(HAc)=(0.1*10/3+0.1*10/3)/(10/3+0.4)=0.4mol/l

C(Ac-)=0

C(H+)=(0.4*2-0.1*10/3)/(10/3+0.4)=0.125mol/l.

平衡时:

C(HAc)=0.4-C(Ac-)

C(H+)=0.125+C(Ac-)

由于HAc的电离受到H+的抑制,所以C(Ac-)<<0

因此,平衡时C(H+)≈0.125mol/l.

即溶液的pH=0.9

ii.1/3份以上溶液,滴入2滴2moL/LNaOH溶液后,

由于

HAc+OH-=Ac-+H2O

所以此时溶液的原始浓度为:

C(HAc)=O

C(Ac-)=(0.1*10/3+0.1*10/3)/(10/3+0.4)=0.4mol/l

C(OH-)=(0.4*2-0.1*10/3)/(10/3+0.4)=0.125mol/l.

平衡时:

C(Ac-)=0.4-C(HAc)

C(OH-)=0.125+C(HAc)

由于-Ac的水解受到OH-的抑制,所以C(HAc)<<0

因此,平衡时C(OH-)≈0.125mol/l

pH=14-pOH=14-0.9=13.1

(由于以上加入的酸或碱的浓度超过了原来溶液中碱或酸的浓度,所以使原来溶液已经失去了缓冲作用.)

电解质溶液
电解质溶液

2.由于原溶液的C(HPO4^2-)=0.1/L,所以Kw不能忽略(C>0.1mol/l时可以忽略Kw)
该溶液的


C(H+)={[Ka2*(Ka3C+Kw)]/(Ka2+C)}^1/2

={[6.3*10^-8*(4.4*10^-13*0.1+10^-14)]/(6.3*10^-8+0.1)}^1/2

≈{[6.3*10^-8*(4.4*10^-13*0.1+10^-14)]/0.1}^1/2

=(3.4*10^-20)^1/2

pH=9.73.

(没有超出0-14的范围啊.你是怎样算的啊)

现在科技迅速在发展当中,综上所述,本文已为讲解
电解质溶液和它的计算方法,相信大家对电解质溶液的认识越来越深入,希望本文能对各位读者有比较大的参考价值。

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