第四章 电离平衡与酸碱理论Chapter 4 The Ionization Equilibria & Theories of Acids & Bases在第二、三章中我们讨论了化学反应速率和化学平衡(包括均相和异相反应)。我们把其中的水溶液中进行的化学平衡,特别把溶液中共同存在的 H3O+离子(hydrated hydrogen ion)和 OH-离子(hydroxide ion)作为第四章的主要讨论对象。关于酸碱,我们首先沿用中学的 酸碱定义。这种定义称为 Arrhenius 酸碱理论。Arrhenius 虽然出身农家,但成为近代最著名的化学家之一,荣获 1903 年 Nobel chemical prize。在 Arrhenius 提出电离学说前,当时已有的科学基础是: (1) Raoult 证明:1mol·dm3 NaCl(aq)所下降的冰点为 1mol·dm3蔗糖溶液的两倍。 (2) van’t Hoff 研究证明:1mol·dm3 NaCl(aq)的渗透压为 1mol·dm3蔗糖溶液的两倍。 (3) Faraday 认为电流通过酸、碱、盐溶液时,化合物因受电流作用而分离为离子。在此基础上,Arrhenius 得出了现代化学中最重要的学说── 电离学说。§4-1 弱酸弱碱的电离平衡The Ionic Equilibria of Weak Acids and Weak Bases一、强电解质与弱电解质(Strong and Weak Electrolytes)1.导电机理:电解质溶液(或熔体)的导电是由于离子的迁移,沟通电路(如图4.1)。向 Cu(MnO4)2溶液中通以电流,蓝色的 Cu2+离子向电源负极迁移,紫色的 MnO4-离子向电源正极迁移,这证明了在溶液中带有相反电荷的离子是独立存在的。 2.一般认为:表观电离度大于 30%的电解质,称为强电解质,而弱电解质的电离度小于 3%。(均指 0.1mol·dm3的溶液)3.对于同一种电解质,其浓度越小,电离度越大。5106 mol·dm3的醋酸溶液的电离度可达 82%。Fig. 4.1 The positive ions migrate toward the negative plate and negative ions toward the positive plate 4.强电解质的表观电离度总是小于 100%,如 0.1 mol·dm3盐酸的= 92.6%。这是因为电荷相反的离子总会相碰撞而形成一定数量的、暂时结合的“离子对”,限制了离子的活动性,使离子的“有效浓度”小于它们的真实浓度,溶液的导电率也就会相应减少。有些说法:“凡是盐类都是强电解质”,“凡是水溶液导电不显著的化合物都不是电解质或不是强电解质”等都不妥,确切地说:“凡是离子型的化合物都是强电解质”,因为有些盐具有共价性,如 Pb(CH3COO)2、HgCl2等, 它们在水溶液...