通過對(duì)電解質(zhì)、非電解質(zhì)、強(qiáng)電解質(zhì)、弱電解質(zhì)及其性質(zhì)的辨析,提高認(rèn)知能力。
【關(guān)鍵詞】電解質(zhì);非電解質(zhì);強(qiáng)電解質(zhì);弱電解質(zhì)
在高中化學(xué)學(xué)習(xí)中,如何深刻理解各類水溶液,正確把握電解質(zhì)至關(guān)重要。下面從四個(gè)方面對(duì)電解質(zhì)及相關(guān)概念做辨析,以增強(qiáng)對(duì)電解質(zhì)的認(rèn)識(shí)。
1 電解質(zhì)與非電解質(zhì)
在水溶液里或熔融狀態(tài)下能夠?qū)щ姷幕衔锓Q為電解質(zhì);在水溶液里和熔融狀態(tài)下都不能導(dǎo)電的化合物稱為非電解質(zhì);化合物則是指由不同種元素構(gòu)成的純凈物。
由以上概念可知:要是電解質(zhì)與非電解質(zhì)首先必須是化合物,換句話說只要是化合物不是電解質(zhì)就是非電解質(zhì)。對(duì)于電解質(zhì)與非電解質(zhì)來說在這里應(yīng)注意兩個(gè)“狀態(tài)”一水溶液和熔融狀態(tài)。水溶液是指物質(zhì)僅僅是溶解在水里,不能與水反應(yīng),熔融狀態(tài)是指物質(zhì)高溫時(shí)的純液態(tài);“或”是指電解質(zhì)在兩個(gè)狀態(tài)中至少有一個(gè)狀態(tài)下導(dǎo)電即可。若兩個(gè)狀態(tài)下都不能導(dǎo)電的化合物則為非電解質(zhì)。如金屬單質(zhì)和石墨雖導(dǎo)電,但它們既不是電解質(zhì)也不是非電解質(zhì),因?yàn)樗鼈儾皇腔衔铮畸}酸與氯化氫,只有氯化氫是電解質(zhì),而鹽酸是混合物不是化合物,故它既不是電解質(zhì)又不是非電解質(zhì)。
根據(jù)大量事實(shí)表明:常見的電解質(zhì)有酸、堿、鹽、水及某些金屬氧化物(金屬碳化物、金屬氮化物、金屬氫化物)等化合物;常見的非電解質(zhì)有非金屬氧化物(水除外)及大多數(shù)有機(jī)物等化合物。
在化合物中區(qū)分電解質(zhì)與非電解質(zhì)最易混淆的是面對(duì)氧化物、氫化物、金屬碳化物、金屬氮化物這幾類物質(zhì)時(shí)。從理論上講幾乎所有的金屬氧化物、金屬氫化物、金屬碳化物、金屬氮化物都應(yīng)該是電解質(zhì)。但是它們有的在受熱時(shí)會(huì)分解或在水溶液中跟水就反應(yīng)了,無法實(shí)驗(yàn)測(cè)其導(dǎo)電性。而非金屬氧化物除水外都是非電解質(zhì),非金屬氫化物(水除外)水溶液呈酸性的都是電解質(zhì),不呈酸性的都是非電解質(zhì)。
2 強(qiáng)電解質(zhì)與弱電解質(zhì)
在水溶液里能完全電離的電解質(zhì)稱為強(qiáng)電解質(zhì),在水溶液里不能完全電離的電解質(zhì)稱為弱電解質(zhì)。由此可見:強(qiáng)電解質(zhì)在其所形成的溶液里全部電離成陰,陽離子,而弱電解質(zhì)除部分電離成陰,陽離子外還有未電離的電解質(zhì)本身。
目前經(jīng)過大量化學(xué)事實(shí)得出以下結(jié)論:強(qiáng)電解質(zhì)包括強(qiáng)酸(高氯酸、氫碘酸、氫溴酸、鹽酸、硫酸、硝酸等),強(qiáng)堿(氫氧化鈉、氫氧化鉀、氫氧化鈣、氫氧化鋇等),幾乎所有的鹽,某些活潑金屬(這里的活潑金屬通常指鉀鈣鈉鎂鋁等)氧化物(金屬碳化物、金屬氮化物)等;弱電解質(zhì)包括弱酸(如醋酸、碳酸等)、弱堿(如一水合氨等)、水、不活波金屬氧化物(金屬碳化物、金屬氮化物、)及少數(shù)鹽等。在這里對(duì)于強(qiáng)酸指高氯酸、氫溴酸、氫碘酸、鹽酸、硫酸、硝酸和比這六種酸性更強(qiáng)的酸,除此之外都是弱酸;強(qiáng)堿指氫氧化鈉、氫氧化鉀、氫氧化鋇、氫氧化鈣四種堿及比他們更強(qiáng)的堿,除此外其余都是弱堿:關(guān)于鹽在中學(xué)化學(xué)中涉及到的鹽都是強(qiáng)電解質(zhì),極少數(shù)鹽是指像醋酸鉛等極個(gè)別的有機(jī)鹽。在電解質(zhì)中弱電解質(zhì)種類遠(yuǎn)遠(yuǎn)多于強(qiáng)電解質(zhì)。故只要熟記強(qiáng)電解質(zhì)包括的強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、幾乎所有的鹽和特定金屬氧化物四類物質(zhì)外其余就都是弱電解質(zhì)。
3 電解質(zhì)的電離
電解質(zhì)的電離是指電解質(zhì)在水溶液里或融化狀態(tài)下生成離子的過程。強(qiáng)電解質(zhì)的電離方程式用等號(hào)表示強(qiáng)電解質(zhì)已全部電離成離子,而弱電解質(zhì)的電離方程式用可逆符合表示弱電解質(zhì)是部分電離成離子的。對(duì)于強(qiáng)電解質(zhì)中,強(qiáng)酸均電離生成氫離子和對(duì)應(yīng)酸根離子;強(qiáng)堿均生成金屬陽離子和氫氧根離子;正鹽電離生成金屬陽離子或銨離子和酸根離子,強(qiáng)酸酸式鹽電離生成金屬陽離子或銨根離子、氫離子和酸根弱(但在熔融狀態(tài)下電離時(shí)氫離子與酸根離子不拆開),弱酸酸式鹽電離時(shí)生成金屬陽離子或銨根離子和弱酸氫根離子;活潑金屬氧化物在熔融狀態(tài)下電離生成活潑金屬離子和氧離子。對(duì)于弱電解質(zhì)中一元弱酸電離生成氫離子和弱酸根離子,二元多元弱酸是分部電離的;弱堿不管一元還是多元電離時(shí)都生成金屬陽離子或銨離子與氫氧根離子;水電離生成氫離子和氫氧根離子。
4 電解質(zhì)在水溶液中的存在
電解質(zhì)在水中的存在分兩種情況:一種跟水不反應(yīng),此時(shí)只存在電解質(zhì)本身的電離和水的電離,另一種情況是與水反應(yīng)此時(shí)先考慮反應(yīng)然后才考慮生成物的電離和水的電離。如食鹽溶入水就是第一種情況,此時(shí)溶液里只有食鹽電離的鈉離子、氯離子,水電離生成氫離子、氫氧根離子和水分子共五種微粒。而氧化鈉溶入水就是第二種情況,此時(shí)先考慮氧化鈉與水反應(yīng)生成氫氧化鈉,再考慮生成的氫氧化鈉與水的電離,該溶液里應(yīng)該有氫氧化鈉電離的鈉離子、氫氧根離子和水電離生成的氫離子、氫氧根離子和水分子共四種微粒。
以上從四個(gè)方面闡述了電解質(zhì)的特征。無論在校學(xué)生還是社會(huì)青年,無論是做學(xué)問還是從事化工事業(yè),只要認(rèn)真研讀,細(xì)細(xì)體會(huì),今后對(duì)各類水溶液的認(rèn)識(shí)水平必將得到全面提高。
作者簡(jiǎn)介
趙旭亮(1969-),男,漢族,陜西省洛南縣人。大學(xué)本科學(xué)歷?,F(xiàn)為陜西省商洛市洛南縣西關(guān)中學(xué)(一級(jí)化學(xué)教師),研究方向?yàn)楦咧谢瘜W(xué)教材及教法。
作者單位
陜西省商洛市洛南縣西關(guān)中學(xué) 陜西省洛南市 726100