化学电离平衡与浓度的关系

高中化学

2023/3/4

电离平衡是高中化学必考的一个专题，电离平衡与浓度的关系是比较难理解的知识点，复习强电解质还容易一些，弱电解质会给大家带来很多困惑，下面就强电解质和弱电解质及其电离平衡加以系统梳理，帮助大家更好地学懂电离平衡知识。

化学电离平衡与浓度的关系

强电解质和弱电解质

(1)电离平衡

在一定条件下(如温度、浓度)，当电解质分子电离成离子的速率和离子重新结合成分子的速率相等时，电离过程就达到了平衡状态，叫电离平衡。

(2)电离平衡特点

①动态平衡：电离过程和分子化过程并未停止。

②固定不变：在一定条件下平衡建立后，溶液中弱电解质分子及其电离出的各离子浓度都将保持不变。

③相对性：平衡建立在特定的条件下，当条件发生改变时，平衡发生相应的移动

(3)影响弱电解质电离程度大小的因素

a、决定因素：弱电解质的相对强弱弱电解质的相对强弱；(决定)电离程度的大小(判断) 弱电解质的相对强弱与弱电解质分子结构有关，取决于其分子中共价键的极性强弱，是该电解质分子的“本性”。b、环境因素

①浓度的影响：对于同一弱电解质，通常溶液越稀，电离程度越大;将溶液稀释时，电离平衡向着电离方向移动，电离程度变大，溶液中各离子物质的量变大，但离子浓度变小(溶液体积变大的缘故)

0.升高温度电离平衡向着电离方向移动，即电离程度增大。(讲到电离度时必须指明条件(温度、浓度)，温度若不注明，一般为25℃)

③加入具有相同离子物质(同离子效应)

在弱电解质中加入与弱电解质相同离子的强电解质，电离平衡逆向移动

④化学反应

（4）电离平衡常数

在弱电解质溶液中加入能与弱电解质电离产生的某种离子发生反应的物质，可使电离平衡向电离的方向移动。

a、定义：在一定条件下，弱电解质的电离达到平衡时，溶液中电离所生成的各种离子浓度乘积跟溶液中未电离的分子浓度的比是一个常数，这个常数叫电离平衡常数，简称电离常数，用K表示(酸用Ka表示，碱用Kb表示)b、电离常数的影响因素

①电离常数随温度变化而变化，但由于电离过程中热效应较小，温度改变对电离常数影响不大，其数量及一般不变，所以室温范围内可忽略温度对电离常数的影响。

②电离常数与弱酸、弱碱浓度无关，同一温度下，不论弱酸、弱碱的浓度如何变化，电离常数是不会改变的。

(5)一元强酸和一元弱酸的比较

①相同物质的量浓度，相同体积的一元强酸与一元弱酸的比较

强电解质的电离平衡

1923 年，荷兰人 Debye 和德国人 Hückel 提出了强电解质溶液理论，成功地解释了前面提出的矛盾现象。

1.离子氛

德拜 - 休克尔理论指出，在强电解质溶液中不存在分子，电离是完全的。由于离子间的相互作用，正离子的周围围绕着负离子;负离子的周围围绕着正离子。我们称这种现象为存在离子氛。由于离子氛的存在，离子的活动受到限制，正负离子间相互制约。因此 1 摩尔的离子不能发挥 1 摩尔粒子的作用。显然溶液的浓度越大，离子氛的作用就越大，离子的真实浓度就越得不到正常发挥。从表中看，浓度越大，倍数偏离 2 越远。

2.活度系数

若强电解质的离子浓度为 c , 由于离子氛的作用，其发挥的有效浓度为 a , 则有真分数 f 存在，使 a = f ·c 式中，c 浓度，a 有效浓度即活度，f 活度系数。用 f 修正后, 得到活度 a , 它能更真实地体现溶液的行为。

3.影响活度系数 f 大小的因素有:

1) 溶液的浓度:浓度大，活度 a 偏离浓度 c 越远，f 越小; 浓度小，a 和 c 越接近，f 越接近于 1。

2) 离子的电荷:电荷高，离子氛作用大，a 和 c 偏离大， f 小。电荷低，离子氛作用小，a 和 c 接近，f 接近于 1。

讨论问题，有时要用到 a 和 f，但是在本章的计算中，如

不特殊指出，则认为 a = c , f = 1。

弱电解质的溶液中，也有离子氛存在，但是更重要的是电离平衡的存在。