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定义和计算

影响因素

电离常数

概念辨析

电离度
中文名
电离度
外文名
ionization degree
表达式
a=n(已电离的电解质)/n总
计算公式
(已电离弱电解质分子数/原弱电解质分子数)*100%
一定温度下,弱电解质在溶液里达到电离平衡时,溶液中已电离的弱电解质分子数占 弱电解质分子总数 (包括已电离的和末电离的) 的百分数称为该弱电解质的电离度。弱电 解质的电离度用 $\alpha$ 表示: $$\alpha=\frac{\text { 已电离的弱电解质分子数 }}{\text { 弱电解质分子总数 }} \times 100 \%$$ 对于一元弱酸,当 $\frac{c}{K_a} \geq 500$ 时,可以推导出一元弱酸电离度与氢离子浓度的近似 公式: $$\begin{gathered}{\left[\mathrm{H}^{+}\right]=\sqrt{\mathrm{c} \cdot \mathrm{K}_{\mathrm{a}}}} \\\alpha=\frac{\left[\mathrm{H}^{+}\right]}{c}=\frac{\sqrt{c \cdot K_a}}{c}=\sqrt{\frac{K_a}{c}}\end{gathered}$$
对于一元弱碱,当 $\frac{c}{K_b} \geq 500$ 时,可以推导出一元弱碱电离度与氢氧根离子浓度的近似公式: $$\begin{gathered}{\left[\mathrm{OH}^{-}\right]=\sqrt{\mathrm{c} \cdot \mathrm{K}_{\mathrm{b}}}} \\\alpha=\frac{\left[\mathrm{OH}^{-}\right]}{c}=\frac{\sqrt{c \cdot K_b}}{c}=\sqrt{\frac{K_b}{c}}\end{gathered}$$
由上述公式可以看出: 当温度与浓度一定时,对于不同的弱电解质, $K_a$ 或 $K_b$ 越大,则 $a$ 越大,溶液酸性 (对于一元弱酸) 或碱性 (对于一元弱碱) 越强。 当温度一定时,对于同一弱电解质来说,浓度越小,则a越大,但溶㖡酸性 (对于一元弱酸) 或碱性 (对于一元弱碱) 越 弱。 因此,在表示弱电解质的电离度时,必须指明溶液的浓度和温度。 多元弱酸、弱碱的电离是分步进行的,每步电离都存在相应的电离平衡。实验和理论计算证明,它们的二步电离度远远小于 一步电离度,三步电离度又远远小于二步电离度。所以,多元弱酸容液的氢离子浓度,多元弱碱溶液的氢氧根离子浓度,均可以 近似以一步电离的离子浓度代替。 气体电离度可用如下公式表示: $$\alpha=\frac{n}{N};$$ $n$ : 带电离子数目; $N$ : 气体质点总数目。
引起电离的原因很多。例如,气体粒子受电子或离子的撞击或受电磁波(光、X射线等)的辐照,固体表面受电子或离子轰击,固体受到高热等,都有可能产生电离现象。
内因:电解质的本性。 外因:温度和溶液的浓度等。
浓度的影响
当溶液浓度下降时,有利于弱电解质分子变为自由水合离子,电离度增大;当溶液浓度升高时,有利于自由水合离子变为弱电解质分子,电离度减少。因浓度越稀,离子互相碰撞而结合成分子的机会越少,电离度就越大。
温度的影响
因为电离过程是吸热的,因此温度升高离子化倾向加强,又因大多数电解质电离时没有显著的热量变化,这就导致温度对电离度虽有影响,但影响并不大的必然结果。一般情况下,温度对电离度影响不大,但水的离解过程显著吸热,所以温度升高可以增大水的电离度。
因此,用电离度比较几种电解质的相对强弱时,就当注意所给条件,即浓度和温度,如不注明温度通常指25℃。在相同温度和浓度时,电离度的大小可以表示弱电解质的相对强弱。
电离常数又叫电离平衡常数,用Ki表示。如醋酸,碳酸和硼酸。其定义为,当弱电解质电离达到平衡时,电离的离子浓度的 乘积与末电离的分子浓度的比值叫做该弱电解质的电离平衡常数。一种弱电解质的电离平衡常数只与温度有关,而与该弱电解质 的浓度无关。因为弱电解质通常为弱酸或弱碱,所以在化学上,可以用 $\mathrm{K}_{\mathrm{a}} 、 \mathrm{~K}_{\mathrm{b}}$ 分别表示弱酸和弱碱的电离平衡常数。 用 $\mathrm{HA}$ 表示弱酸,则其电离方程式为 $\mathrm{HA}-\mathrm{H}_{+}\mathrm{A}$ ,则电离常数 $\mathrm{Ka}=[\mathrm{H}]^{*}[\mathrm{~A}] \mathrm{HA}$ 电离常数 $\mathrm{S}$ 电离度 $\alpha$ 的关系可近似的表示为 $\mathrm{K}=\mathrm{ca}^2$ 其中 $\mathrm{c}$ 为弱电解质溶液的浓度。
第一
区分好电离度和离子浓度。弱酸、弱碱溶液在稀释过程中,溶液浓度下降,电离度肯定增大,离子浓度不一定增大,离子浓度由溶液浓度与电离度的乘积决定。
第二
区分好溶液浓度与离子浓度。在25℃时,1mol乙酸溶液的电离度为1%,离子浓度是0.01mol/L,溶液浓度是离子浓度的100倍。
乙酸溶液与Mg粉发生置换反应,研究反应速率要依据离子浓度,研究产物的质量则需依据溶液的浓度进行定量的计算,这是由于化学反应发生时,乙酸电离平衡不断向正方向移动的缘故。
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