深入解析:高中化学——弱电解质水的电离原理与应用
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我们都知道在水溶液中,酸、碱和盐能够全部或者部分以离子的形式存在,但是这里边溶剂水它的存在形式是怎样的?是全部以分子的形式存在,还是部分以离子的形式存在呢?如何去验证我们的猜想呢?
相信大家会想到很多比较实用的办法,这里比较推荐两种,第一种是用灵敏电流剂来测定水的导电能力,第二种我们可以用电倒滤传感器来测定。其实通过精确的这种导电性的实验,我们能够监测到绝大部分的水都是以水分子的形式存在的。
当然不排除这里面也存在着极其微量的水核离子和氢氧根离子,由此能够表明水是一种极弱的电解质,发生着极其微弱的电离,两摩尔的水分子在一起会形成一个水和氢离子和氢离子。那我们可以将这样的一个电离方程式进行化解,得到水的电离,产生氢离子和墙根。其实这里面跟弱酸和弱碱是一个道理啊。当水的电离啊、分子解离成离子,以及离子重新结合成分子,它们的速率相等的时候,电离就达到了平衡。
这种氢离子和氢氧根作为产物而言,它们浓度之基和没有电离的水的浓度之比呢也是一个常数。由于水的电离是特别特别微弱的,所以在常温下一升水。大概是五十五点六摩尔啊,只有一乘十的负七次方摩尔的水才可以发生电离,而电离前后水的物质的量基本是不变的。所以这个时候我们可以进行一个粗略的数据处理,将水电离或者水的浓度看成是一个常数,这样我们就能够化解啊其中这种k电离和水浓度啊他们的基呢依然是一个常数,叫做水的离子积常数,简称水的离子基,记作kw。
与前面提到的化学平衡常数相同,水的离子积也只受温度的影响,温度不同导致它的离子积常数也是在随时发生着改变的。但是在常温下,我们一般可以认定氢离子的浓度呈氢氧根浓度就是一个固定的数值:一乘十的负十四次方。
除了温度之外,还有哪些因素能够影响水的电离平衡呢?其实无非就是加酸、加碱,或者是一些河水当中的离子能够发生化学反应的这样的因素。那这里我们探讨如下的几个重要方面。第一、升温水的电离平衡呢依然也是一个吸热的反应,所以升温会导致平衡右移,降温导致水的平衡左移,由此引发kw会变成一个增大或减小的趋势,使得氢离子和氢氧根的浓度也在发生改变。但无论怎样,氢离子和氢氧根的浓度依然是保持相等的。
加了酸之后,由于氢离子的浓度变大了,所以会导致平衡向左移动,加碱刚好和加酸的结果是相反的。如果加了一些比较活泼的金属,我们会发现氢离子会和金属发生反应,所以它无形当中在消耗着氢离子,那也会拉动平衡。正向移动会使得氢离子的浓度减小。
总结一下,水的离子积只与温度有关,和溶液的酸、碱性是没有关系的。当加入酸或者是加入碱之后,是可以抑制水的电离的。可是另一个方面,升温或者是能够和氢离子、氢氧根反应的盐,是可以促进水的电离的。所以我们还可以再进一步简化酸和碱,抑制水电离,盐能够促进水的电离,这一部分内容会在我们后续课程盐类水解中提到。
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用户评论
确实啊!之前还想着化学反应和水好像没啥关系嘛,现在知道弱电解质水的这个概念以后,突然豁然开朗了!原来好多反应都得依靠电离产生的离子才能发生呢~
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高中化学反应原理学起来真是太难了!尤其是不理解这弱电解质,感觉老师说的也没太明白。需要好好复习一下书本上的笔记了。
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这文章写的真的太好了,让我对弱电解质水的电离有了更深层的理解。以前只是知道它很重要,现在终于明白它是怎么影响化学反应原理的!
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说的没错啊!水溶液里的离子浓度变化也会直接影响到反应速率,这点我之前真的没怎么关注过,感谢作者科普!
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这篇博文让我觉得学习化学真是要不断深入理解每一个概念才行。弱电解质水的电离看似简单,但其实隐藏了很多关键的原理啊!
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我觉得高中化学反应原理确实挺复杂,老师讲得也容易把我绕晕了????????. 希望以后可以多查阅一些通俗易懂的文章,加深对它的理解。
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这篇文章写的太专业了,我感觉自己都没跟上作者的思路????. 其实高中教材里应该把弱电解质水的电离这个概念解释得更清楚些!
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我一直觉得化学反应原理挺神奇的,原来还有那么多细节,难怪会让人百思不得其解! 加强对弱电解质水的电离研究,也许能让我们更好地理解化学反应吗? ????
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同意作者观点!要真正掌握高中化学反应原理,确实需要深入了解弱电解质的本质。 只有这样才能更好地进行实验和解决问题。
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我觉得这篇博文很有深度! 虽然有点超出我的理解范围,但我还是能感受到作者对化学知识的熱愛。 也许我会慢慢学习,希望有一天我也能像作者一样深入解读弱电解质水的电离!
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我以前总是把化学反应看作一些简单的变换,没想到背后还有这么多复杂的机制啊!现在才认识到弱电解质水的重要性,真是开眼之了。
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博文里提到的现象和实验结果让我受益匪浅! 真的可以加深我对化学反应原理的理解。 以前觉得化学太枯燥了,这篇文章让我对化学充满了新的兴趣!
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我感觉高中的化学学得太抽象了! 老师讲的也不容易听懂. 文章里解释的弱电解质水很具体,比较容易理解。希望以后化学老师能参考这种写法教学
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虽然作者讲解了弱电解质水的电离现象,但我感觉这跟平时我接触到的化学现象还是有点距离! 希望能够在实际的实验中体验到这些原理的运作过程
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我觉得这篇博文对我们理解化学反应原理很有帮助。 以后学习化学的时候,要更加注重弱电解质水的电离现象,这或许能帮助我们更好地掌握化学规律!
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我觉得高中化学课的内容应该和生活实践更紧密结合,比如弱电解质水在生活中出现的例子,这样更容易让人理解并记忆,而不是单纯地解释理论公式。
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高中老师能不能多用一些通俗易懂的语言解释这些专业词汇? 为了让我们更好地理解,像作者这篇博文一样,通过实例和图示来形象化抽象概念,这比死记硬背要靠谱多了!
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