4.1 电解质溶液

酸和碱是生活实际、生产实践和科学实验的重要物质。酸碱反应是一类极其重要的化学反应,而且许多其他类型的化学反应,如沉淀反应、氧化还原反应、配位反应等,均需在一定的酸碱条件下才能顺利进行。研究溶液中酸碱平衡的规律在化学、工业、工程、生物学、医学、食品营养科学、土壤科学以及生产实际中具有重要的意义。本章将以酸碱质子理论为基础,讨论各类酸碱溶液pH值对弱酸、弱碱的影响;缓冲溶液的性质、组成和应用;常见酸碱及其应用。

根据阿仑尼乌斯的电离理论,强酸(如HCl、HNO3等)、强碱(如NaOH、KOH等)以及极大部分的盐(如NaCl、KNO3、CuSO4等)这些强电解质在水溶液中完全解离,就是说溶解以后完全是以水合离子形式存在,而无溶质分子。

强电解质溶液中的离子浓度是以其完全解离来计算的。如0.020mol·L-1Al2(SO43溶液中,铝离子的浓度c(Al3+)=0.040mol·L-1,硫酸根离子浓度=0.060mol·L-1

解离程度小的弱电解质,如弱酸CH3COOH(通常写作HAc)、HCN、H2S等,弱碱NH3·H2O等,在水溶液中只有小部分解离成为离子,大部分还是以分子形式存在,未解离的分子同离子之间形成平衡

解离度(α)就是电解质在溶液中达到解离平衡时已解离的分子数占该电解质原来分子总数的百分率。

例如0.10mol·L-1HAc的解离度是1.32%,则溶液中

c(H+)=c(Ac-)=0.10mol·L-1×1.32%=0.00132mol·L-1

(问题:相同的物质的量浓度,等体积的HCl溶液与HAc溶液分别与过量CaCO3作用,放出的CO2在相同情况下体积是否相等?其差别在什么地方?)