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    在上一節(jié)里我們講到酸溶波顯現(xiàn)的某些通性,是各種酸類在水溶液里共有的氫離子的性質(zhì),但是,不同酸溶液在顯現(xiàn)這些性質(zhì)時(shí),在程度上卻有很大的不同.例如,在鹽酸溶液(即使是很稀的)里滴入紫色石蕊試液液,立刻看到溶液變成紅色,現(xiàn)象十分明顯;但在相同濃度的氫氯酸①溶液里滴入紫色石蕊試液,溶液顏色變紅的現(xiàn)象卻很不顯著,有時(shí)甚至不易辨別出來。

  之前講過,酸類可以根據(jù)它們酸性的強(qiáng)弱,分成強(qiáng)酸和弱酸兩類.鹽酸、硫酸、硝酸等是強(qiáng)酸,碳酸、醋酸、氫硫酸等是弱酸。

①氫氰酸(HCN)是一種很弱的酸。

    各種酸類酸性的強(qiáng)弱,還可以通過下面的實(shí)驗(yàn)加以比較。

    用圖4-1簡單的導(dǎo)電裝置比較同體積0.1M的鹽酸和0.1M醋酸溶液,插入電極,接通電路,觀察燈泡的亮度。

    實(shí)驗(yàn)結(jié)果:當(dāng)電極插入鹽酸溶液時(shí),燈光較亮,而插入醋液時(shí),燈光較暗,這說明鹽酸比醋酸的導(dǎo)電能力強(qiáng)。

    導(dǎo)電性的強(qiáng)弱,是和溶液里自由移動的離子數(shù)目有關(guān).同體積溶液中,離子數(shù)目愈多,導(dǎo)電性愈強(qiáng),反之愈弱.現(xiàn)在鹽酸和醋酸里所含溶質(zhì)分子數(shù)目相等,而鹽酸導(dǎo)電能力比醋酸強(qiáng),主要因?yàn)辂}酸溶液里,溶質(zhì)分子幾乎全部電離成離子,而醋酸溶液里,溶質(zhì)分子只有很小一部分電離成離子的緣故,做類似的實(shí)驗(yàn)同樣可以證明:NaOH水溶液的導(dǎo)電能力比NH4OH強(qiáng).

    通常把電解質(zhì)分成兩大類:

    在水溶液里幾乎全部電離的電解質(zhì)叫強(qiáng)電解質(zhì).在水溶液里只有部分電離的電解質(zhì)叫弱電解質(zhì).

    當(dāng)然,強(qiáng)弱電解質(zhì)的區(qū)分不是絕對的,一般強(qiáng)酸、強(qiáng)堿及鹽類是強(qiáng)電解質(zhì),弱酸、弱堿是弱電解質(zhì).

   (1)強(qiáng)電解質(zhì)的電離:

    強(qiáng)電解質(zhì)在水里,幾乎全部電離成離子.如鹽酸、氫氧化鈉、食鹽等強(qiáng)電解質(zhì)的電離方程式,可表示如下:

HC1=H++C1-

NAOH=NA++OH-

NAC1=NA++C1-

   (2)弱電解質(zhì)的電離:

    弱電解質(zhì)在水里,只有少數(shù)分子電離成離子,大部分仍以分子狀態(tài)存在于溶液中,它的電離過程,一方面分子電離成離子,另一方面電離生成的離子又重新結(jié)合成分子,因此弱電解質(zhì)的電離過程是一個(gè)可逆過程,用“→”表示。例如醋酸、氫氧化銨的電離方程式,可表示如下:

HC2H3O2<=>H++C2H3O2-

NH4OH<=>NH4++OH-

    當(dāng)電解質(zhì)電離成離子的速度和離子重新結(jié)合成分子的速度相等時(shí),分子和離子間建立了一種暫時(shí)的、相對的平衡狀態(tài),這種平衡叫電離平衡,它是一種動態(tài)平衡.
    弱電解質(zhì)在水溶液中都是部分電離的,但不同的弱電解質(zhì),它們的電離能力的大小是不同的.電離能力的大小可用電離度來表示,弱電解質(zhì)在水溶液中達(dá)到電離平衡后,溶液里已電離的電解質(zhì)的分子數(shù)和電解質(zhì)分子總數(shù)(包括已電離的分子數(shù)和未電離的分子數(shù)的總和)的比,常有一定的值.這個(gè)比值稱做電離度.電解質(zhì)的電離度一般用百分?jǐn)?shù)來表示,它可以用下面的分?jǐn)?shù)式來代表:
 電解質(zhì)溶液里已電離的電解質(zhì)分子數(shù)

電離度= ——————————————————  x100%

  電解質(zhì)溶液里電解質(zhì)分子的總數(shù)‍

    例如:在0.1M的醋酸溶液里,當(dāng)醋酸達(dá)到電離平衡時(shí),如果1000個(gè)醋酸分子里,有13個(gè)分子電離成離子,那末它的在酸類里,鹽酸、硫酸、硝酸等我們過去稱做強(qiáng)酸的是強(qiáng)離度就是1.3%。
電解質(zhì);碳酸、醋酸、氫硫酸等我們稱做弱酸的是弱電解質(zhì)
    在酸類里,鹽酸、硫酸、硝酸等我們過去稱做強(qiáng)酸的是強(qiáng)電解質(zhì);碳酸、醋酸、氫硫酸等我們稱做弱酸的是弱電解質(zhì)在堿類里,氫氧化鈉、氫氧化鉀、氫氧化鋇等是強(qiáng)電解質(zhì),我們也稱它們?yōu)?ldquo;強(qiáng)堿”;氫氧化銨①、氫氧化銅、氫氧化鐵等是弱

電解質(zhì),我們也稱它們?yōu)?ldquo;弱堿”.鹽類在水溶液里的電離度大都很大,它們都是強(qiáng)電解質(zhì)。

①氫氧化銨的分子式是NH4OH,它雖不是由金屬離子和氫氧根離子所組成,但由于銨根離子(NH)具有和和一價(jià)金屬離子相似的性質(zhì),氫氧化銨的溶液也顯現(xiàn)出堿類的一般通性,因此氫氧化銨也屬于堿類。

    前面講過,電解質(zhì)的電離過程是一個(gè)可逆的過程程,也就是說,在電解質(zhì)的水溶液(或熔液)里,除了包含有電解質(zhì)的分子電離生成帶相反電荷的離子的過程,同時(shí)還包含有陰、陽離子重新結(jié)合成為電解質(zhì)分子的過程.如果陰、陽離子間的引力較大,那么后一過程的進(jìn)行將比較容易,而前一過程的進(jìn)行則比較困難.最后溶液里已電離的電解質(zhì)分子數(shù)和電解質(zhì)分子總數(shù)的比值(即電離度)就比較小。反之,如果陰、陽離子間的引力較小,那么前一過程的進(jìn)行比較容易,而后一過程的進(jìn)行則比較困難.最后溶液里已電離的電解質(zhì)分子數(shù)和電解質(zhì)分子總數(shù)的比值(即電離度)就比較大.

    電解質(zhì)的電離度,除和構(gòu)成它的離子結(jié)構(gòu)有關(guān)外,對同一種電解質(zhì)來說,電離度還因溶液的濃度不同而異.一般說來,溶液愈稀,電解質(zhì)的電離度愈大.這可以從下面電解質(zhì)溶液稀釋時(shí),導(dǎo)電性變化的實(shí)驗(yàn)清楚地觀察出來。

    在燒杯里盛無水醋酸少許,利用如圖4·1的裝置,試驗(yàn)它的導(dǎo)電性.可以看到燈泡并不發(fā)亮,說明無水醋酸不能導(dǎo)電.然后把蒸餾水級緩加人入無水酸中,并不時(shí)動溶液,即見燈泡開始發(fā)紅,以后又發(fā)暗光,并隨著溶液濃度的逐漸變稀,燈泡發(fā)光也逐漸增亮。

   以上實(shí)驗(yàn)說明醋酸在稀釋

時(shí),電離度漸次増大,溶液里離

子濃度也隨著漸次增大,因而

導(dǎo)電性也漸次増強(qiáng).

    應(yīng)該指出,電解質(zhì)溶液導(dǎo)電性的強(qiáng)弱,和電解質(zhì)電離度的大小是兩回事,如前所述(S4·1),電解質(zhì)溶液(或熔液)的導(dǎo)電性是電解質(zhì)溶液里的離子(自由離子)的性質(zhì).電解質(zhì)溶液導(dǎo)電性的強(qiáng)弱,決定于溶液里離子濃度的大小,亦即單位體積溶液里離子數(shù)的多少.電解質(zhì)的電離度是電解質(zhì)溶液里已電離的電解質(zhì)分子數(shù)和電解質(zhì)分子總數(shù)的比值.當(dāng)稀釋電解質(zhì)溶液時(shí),溶液里已電離的電解質(zhì)分子數(shù)在電解質(zhì)分子總數(shù)里所占的百分率就要增大,溶液里離子的總數(shù)也就增加.因此我們說,電解質(zhì)的電離度隨著溶

液的稀釋而漸次增大.但是,由于溶液的體積也在同時(shí)增大,因此,單位體積溶液里的離子數(shù)(即離子濃度)卻不一定增加一般說來,當(dāng)溶液較濃時(shí),稀釋電解質(zhì)溶液將使電解質(zhì)的電離度迅速增大,溶液里的離子數(shù)隨著迅速增加.這時(shí),雖然溶液的體積也有了增大,但總的結(jié)果仍使溶液里的離子濃度增大,溶液的導(dǎo)電性也增強(qiáng).與此相反,當(dāng)溶液已較稀時(shí),如再繼續(xù)稀釋,這時(shí)電解質(zhì)的電離度增加得比較緩慢,而由于溶液體積的增大,單位體積溶液里的離子數(shù)(即離子濃度)不僅不因稀釋而增大,反而要降低.溶液的導(dǎo)電性也不僅不増強(qiáng),反而要減弱。

    為什么稀釋電解質(zhì)溶液時(shí)會使電解質(zhì)的電離度增大呢?前面講過電離度的大小和構(gòu)成電解質(zhì)分子的陰、陽離子間引力的大小有關(guān).溶液愈稀,溶液里陽離子和陰離子間的平均距離就愈大,它們之間的引力也就愈弱,因此電離度愈大。

    前面講過,強(qiáng)電解質(zhì)在水里幾乎也能完全電離,但是,弱電解質(zhì)只有在極稀的溶液里,才能接近于完全電離,因此,在一般濃度時(shí),強(qiáng)電解質(zhì)溶液的離子濃度總比弱電解質(zhì)大得多,它們性質(zhì)(例如導(dǎo)電性等)上的差別也很明顯。但在極稀的溶液里,強(qiáng)電解質(zhì)和弱電解質(zhì)都接近于完全電離,強(qiáng)、弱電解質(zhì)間的差別也就漸次消失了。