溶液的行为¶
物质的反应¶
电离和电解质¶
电解质和非电解质¶
电解质:在水溶液中或熔融状态下导电的化合物。
非电解质:在水溶液中和熔融状态下都不导电的化合物。
-
常见的电解质:酸、碱、盐、金属氧化物、水。
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常见的非电解质:非金属氧化物(除了水)、\(\ce{NH3}\)、部分有机物。
-
注意,单质和混合物无权参与电解质和非电解质的分类。
注意区分:能导电的物质有酸碱盐的水溶液、熔融的碱性氧化物、石墨和金属、\(\ce{Fe(OH)3}\) 胶体。
强电解质¶
在水中完全电离的电解质,称为强电解质。
常见的强电解质有:强酸、强碱、大部分盐、活泼金属氧化物(\(\ce{Na2O,Na2O2,CaO}\))。
六大强酸:氢氯酸 \(\ce{HCl}\)、氢溴酸 \(\ce{HBr}\)、氢碘酸 \(\ce{HI}\)、硫酸 \(\ce{H2SO4}\)、硝酸 \(\ce{HNO3}\)、高氯酸 \(\ce{HClO4}\)。
高氯酸是自然界最强的含氧酸,详见原子周期律部分。
四大强碱:\(\ce{KOH,NaOH,Ca(OH)2,Ba(OH)2}\)。
弱电解质¶
在水中不完全电离的电解质,称为弱电解质。
常见的弱电解质有:弱酸、弱碱、极少数盐(\(\ce{HgCl2,HgCl,(CH3COO)2Pb}\) 醋酸铅)、不活泼金属氧化物、水。
要注意的是,氢氧化镁 \(\ce{Mg(OH)2}\) 属于中强碱,其属于强电解质还是弱电解质有争议。
电离方程式的书写¶
强电解质用横线连接,例如:
弱电解质用可逆号连接,例如:
即,多元弱酸分布电离,多元弱碱一步电离。
特殊的电离方程式¶
注意:\(\ce{NaHSO4}\) 的电离方程式书写要分情况。
-
在水中:\(\ce{NaHSO4 \ceq Na+ + H+ + SO4^2-}\)。
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熔融下:\(\ce{NaHSO4 \ceq Na+ + HSO4-}\)。
注意:\(\ce{NaHCO3}\) 的电离方程式书写要注意。
-
熔融状态下:发生反应 \(\ce{2NaHCO3 -> Na2CO3 + H2O + CO2}\)。
-
在水中,分布电离:
\[ \left\{ \begin{aligned} \ce{NaHCO3 &\ceq Na+ + HCO3-}\\ \ce{HCO3- &<=> H+ + CO3^2-} \end{aligned} \right. \]
注意,存在非氧化还原反应强酸制弱酸的反例:
实质是硫化铜溶解度过低,因此铜离子与 \(\ce{S2-,HS-,H2S}\) 均不共存。
导电能力的比较¶
- 与离子浓度成正比。
- 与离子电荷量成正比。
- 与离子的摩尔质量成反比。
离子反应¶
反应的分类¶
根据反应形式,分为:化合反应、分解反应、置换反应、复分解反应。
根据电子转移,分为:氧化还原反应、非氧化还原反应。
根据能量变化,分为:吸热反应、放热反应等。
反应的表示¶
形式 | 符号 |
---|---|
气体 | gas \(\ce{(g)}\) |
液体 | liqud \(\ce{(l)}\) |
固体 | solid \(\ce{(s)}\) |
溶液 | aqueous \(\ce{(aq)}\) |
离子反应的定义¶
在水溶液中,有离子参与(生成或消耗)的反应,称为离子反应。
存在有复分解、氧化还原、水解等类型,其中复分解反应反应条件为:
生成物有难溶物质(沉淀)、挥发性物质(气体)、弱电解质(水、醋酸等)。
例如:
也是强酸制弱酸的体现。
离子反应方程式的书写¶
四步法:
- 写化学方程式。
- 拆强酸强碱可溶盐(注意不溶的即使是强电解质也不能拆)。
- 删掉左右相同的,系数最简。
- 检查原子守恒、电荷守恒。
不可以拆的物质如:
- 难溶物质、弱电解质、气体、单质、氧化物。
- 浓硫酸不拆,浓硝酸、浓盐酸可以拆。
- 微溶物如氢氧化钙,做生成物不拆,反应物清拆浊不拆。
注意一定要符合客观事实。
溶解基础¶
溶解度和溶解性¶
在一定温度下,某固体物质在 \(\pu{100g}\) 溶剂里达到饱和状态所溶解的质量。
单位为 \(\pu{g/[100g \ce{H2O},20^oC]}\),与温度、状态、溶剂种类有关。
溶解度 | 溶解性 |
---|---|
\(<\pu{0.01g}\) | 难溶或不溶 |
\(\pu{0.01g\sim1g}\) | 微溶 |
\(\pu{1g\sim10g}\) | 可溶 |
\(>\pu{10g}\) | 易容 |
变化规律:
-
随温度升高而升高:\(\ce{KNO3}\)。
-
随温度变化不大:\(\ce{NaCl}\)。
-
随温度升高而降低:\(\ce{Ca(OH)2}\)。
气体的溶解度¶
在一定压强、温度下,气体溶解在 \(1\) 体积的溶剂中达到饱和状态时气体的体积,记为 \(1:V\)。
气体分子 | (常温常压)在水中的溶解度(\(V_水:V_气\)) |
---|---|
\(\ce{CO2}\) | \(1:1\) |
\(\ce{Cl2}\) | \(1:2\) |
\(\ce{SO2}\) | \(1:40\) |
\(\ce{HCl}\) | \(1:500\) |
\(\ce{NH3}\) | \(1:700\) |
与压强成正相关、与温度成负相关。
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