转变情景突破溶液中平衡难点

2014-10-08 08:05张颖
数理化学习·教育理论版 2013年12期
关键词:恒温电离转化率

张颖

在化学平衡的学习中,一开始接触到的是密闭容器中气体参与的平衡体系的研究,刚感到有点入门后,便紧接着来研究的溶液中的电离平衡和盐类的水解体系,可能会觉得麻烦很多,其实我们完全可将溶液中的平衡看成密闭容器中气体参与的平衡体系来分析;因为溶液中的各种粒子的运动状态与气体分子在容器内的运动状态等同,都是杂乱无章的,所以研究起来相似,下面就用新的思维来分析电离平衡和水解平衡.

第一种情况:溶液的体积始终不变的,这样的溶液体系相当于某恒温恒容的容器中的气体平衡体系,(如图1)

电离平衡:以100 mL 1.0 mol/L 的醋酸溶液为例(CH3COOHCH3COO-+H+),若向该溶液中加入少量冰醋酸固体(溶液的体积基本不变)即相当于向一恒温恒容的已达平衡的A(g)B (g)+D(g)体系中添加少量A气体,则结果c(A)、c(B)、c(D)均增加,但A的转化率降低;即对应与醋酸溶液中c(CH3COOH)、c(CH3COO-)、c( H+)均增加,但CH3COOH的电离程度(即A的转化率)降低;

盐类水解平衡:以100 mL 1.0 mol/L 的醋酸钠溶液为例(CH3COO-+H2O CH3COOH+OH-)水做为溶剂相当于纯净物浓度不变,即可看成气体平衡中参与反应的固体物质,浓度为常数,所以向醋酸钠溶液中加入少量CH3COONa固体相当于向一恒温恒容的已达平衡的A(g)+S(s)B (g)+D(g)体系中添加少量A气体,由于S为固体,所以c(A)、c(B)、c(D)均增

加,但A的转化率降低;即对应与醋酸钠溶液中、c(CH3COO-)、c(CH3COOH)、c(OH-)均增加,但CH3COO-的水解程度(即A的转化率)降低.

第二种情况:溶液加水稀释,相当于密闭容器在恒温恒压下,扩大体积,(如图2)

电离平衡: 100 mL 1.0 mol/L 的醋酸溶液加水稀释(CH3COOHCH3COO-+H+),即相当于A(g)B (g)+D(g)平衡体系恒温恒压时扩大体积,平衡正向移动,则n(A)减少、n(B)和n(D)增加但体积变大c(A)、c(B)、c(D)均减少,但A的转化率提高;即对应与醋酸溶液中电离平衡正向移动n(CH3COOH)减少、n(CH3COO-)和n(H+)均增加,但c(CH3COOH)、c(CH3COO-)、c(H+)均减少,CH3COOH的电离程度(即A的转化率)提高;

盐类水解平衡:向100 mL 1.0 mol/L 的醋酸钠溶液加水(CH3COO-+H2OCH3COOH+OH-)(水仍看纯净物,浓度为常数,不影响平衡),相当于向恒温恒压的平衡体系A(g)+S(s)B (g)+D(g)扩大容积,则平衡正向移动,n(A)减少、n(B)、n(D)增加,c(A)、c(B)、c(D)均减少,A的转化率提高;即对应与醋酸钠溶液中、n(CH3COO-)减少、n(CH3COOH)、n(OH-)均增加,但c(CH3COO-)、c(CH3COOH)、c(OH-)均降低,CH3COO-的水解程度(即A的转化率)提高.

[合肥市第一中学 (230601)]

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