在上一节里我们讲到酸溶波显现的某些通性,是各种酸类在水溶液里共有的氢离子的性质,但是,不同酸溶液在显现这些性质时,在程度上却有很大的不同.例如,在盐酸溶液(即使是很稀的)里滴入紫色石蕊试液液,立刻看到溶液变成红色,现象十分明显;但在相同浓度的氢氯酸①溶液里滴入紫色石蕊试液,溶液颜色变红的现象却很不显著,有时甚至不易辨别出来。

  之前讲过,酸类可以根据它们酸性的强弱,分成强酸和弱酸两类.盐酸、硫酸、硝酸等是强酸,碳酸、醋酸、氢硫酸等是弱酸。

①氢氰酸(HCN)是一种很弱的酸。

    各种酸类酸性的强弱,还可以通过下面的实验加以比较。

    用图4-1简单的导电装置比较同体积0.1M的盐酸和0.1M醋酸溶液,插入电极,接通电路,观察灯泡的亮度。

    实验结果:当电极插入盐酸溶液时,灯光较亮,而插入醋液时,灯光较暗,这说明盐酸比醋酸的导电能力强。

    导电性的强弱,是和溶液里自由移动的离子数目有关.同体积溶液中,离子数目愈多,导电性愈强,反之愈弱.现在盐酸和醋酸里所含溶质分子数目相等,而盐酸导电能力比醋酸强,主要因为盐酸溶液里,溶质分子几乎全部电离成离子,而醋酸溶液里,溶质分子只有很小一部分电离成离子的缘故,做类似的实验同样可以证明:NaOH水溶液的导电能力比NH4OH强.

    通常把电解质分成两大类:

    在水溶液里几乎全部电离的电解质叫强电解质.在水溶液里只有部分电离的电解质叫弱电解质.

    当然,强弱电解质的区分不是绝对的,一般强酸、强碱及盐类是强电解质,弱酸、弱碱是弱电解质.

   (1)强电解质的电离:

    强电解质在水里,几乎全部电离成离子.如盐酸、氢氧化钠、食盐等强电解质的电离方程式,可表示如下:

HC1=H++C1-

NAOH=NA++OH-

NAC1=NA++C1-

   (2)弱电解质的电离:

    弱电解质在水里,只有少数分子电离成离子,大部分仍以分子状态存在于溶液中,它的电离过程,一方面分子电离成离子,另一方面电离生成的离子又重新结合成分子,因此弱电解质的电离过程是一个可逆过程,用“→”表示。例如醋酸、氢氧化铵的电离方程式,可表示如下:

HC2H3O2<=>H++C2H3O2-

NH4OH<=>NH4++OH-

    当电解质电离成离子的速度和离子重新结合成分子的速度相等时,分子和离子间建立了一种暂时的、相对的平衡状态,这种平衡叫电离平衡,它是一种动态平衡.
    弱电解质在水溶液中都是部分电离的,但不同的弱电解质,它们的电离能力的大小是不同的.电离能力的大小可用电离度来表示,弱电解质在水溶液中达到电离平衡后,溶液里已电离的电解质的分子数和电解质分子总数(包括已电离的分子数和未电离的分子数的总和)的比,常有一定的值.这个比值称做电离度.电解质的电离度一般用百分数来表示,它可以用下面的分数式来代表:
 电解质溶液里已电离的电解质分子数

电离度= ——————————————————  x100%

  电解质溶液里电解质分子的总数‍

    例如:在0.1M的醋酸溶液里,当醋酸达到电离平衡时,如果1000个醋酸分子里,有13个分子电离成离子,那末它的在酸类里,盐酸、硫酸、硝酸等我们过去称做强酸的是强离度就是1.3%。
电解质;碳酸、醋酸、氢硫酸等我们称做弱酸的是弱电解质
    在酸类里,盐酸、硫酸、硝酸等我们过去称做强酸的是强电解质;碳酸、醋酸、氢硫酸等我们称做弱酸的是弱电解质在碱类里,氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化钡等是强电解质,我们也称它们为“强碱”;氢氧化铵①、氢氧化铜、氢氧化铁等是弱

电解质,我们也称它们为“弱碱”.盐类在水溶液里的电离度大都很大,它们都是强电解质。

①氢氧化铵的分子式是NH4OH,它虽不是由金属离子和氢氧根离子所组成,但由于铵根离子(NH)具有和和一价金属离子相似的性质,氢氧化铵的溶液也显现出碱类的一般通性,因此氢氧化铵也属于碱类。

    前面讲过,电解质的电离过程是一个可逆的过程程,也就是说,在电解质的水溶液(或熔液)里,除了包含有电解质的分子电离生成带相反电荷的离子的过程,同时还包含有阴、阳离子重新结合成为电解质分子的过程.如果阴、阳离子间的引力较大,那么后一过程的进行将比较容易,而前一过程的进行则比较困难.最后溶液里已电离的电解质分子数和电解质分子总数的比值(即电离度)就比较小。反之,如果阴、阳离子间的引力较小,那么前一过程的进行比较容易,而后一过程的进行则比较困难.最后溶液里已电离的电解质分子数和电解质分子总数的比值(即电离度)就比较大.

    电解质的电离度,除和构成它的离子结构有关外,对同一种电解质来说,电离度还因溶液的浓度不同而异.一般说来,溶液愈稀,电解质的电离度愈大.这可以从下面电解质溶液稀释时,导电性变化的实验清楚地观察出来。

    在烧杯里盛无水醋酸少许,利用如图4·1的装置,试验它的导电性.可以看到灯泡并不发亮,说明无水醋酸不能导电.然后把蒸馏水级缓加人入无水酸中,并不时动溶液,即见灯泡开始发红,以后又发暗光,并随着溶液浓度的逐渐变稀,灯泡发光也逐渐增亮。

   以上实验说明醋酸在稀释

时,电离度渐次増大,溶液里离

子浓度也随着渐次增大,因而

导电性也渐次増强.

    应该指出,电解质溶液导电性的强弱,和电解质电离度的大小是两回事,如前所述(S4·1),电解质溶液(或熔液)的导电性是电解质溶液里的离子(自由离子)的性质.电解质溶液导电性的强弱,决定于溶液里离子浓度的大小,亦即单位体积溶液里离子数的多少.电解质的电离度是电解质溶液里已电离的电解质分子数和电解质分子总数的比值.当稀释电解质溶液时,溶液里已电离的电解质分子数在电解质分子总数里所占的百分率就要增大,溶液里离子的总数也就增加.因此我们说,电解质的电离度随着溶

液的稀释而渐次增大.但是,由于溶液的体积也在同时增大,因此,单位体积溶液里的离子数(即离子浓度)却不一定增加一般说来,当溶液较浓时,稀释电解质溶液将使电解质的电离度迅速增大,溶液里的离子数随着迅速增加.这时,虽然溶液的体积也有了增大,但总的结果仍使溶液里的离子浓度增大,溶液的导电性也增强.与此相反,当溶液已较稀时,如再继续稀释,这时电解质的电离度增加得比较缓慢,而由于溶液体积的增大,单位体积溶液里的离子数(即离子浓度)不仅不因稀释而增大,反而要降低.溶液的导电性也不仅不増强,反而要减弱。

    为什么稀释电解质溶液时会使电解质的电离度增大呢?前面讲过电离度的大小和构成电解质分子的阴、阳离子间引力的大小有关.溶液愈稀,溶液里阳离子和阴离子间的平均距离就愈大,它们之间的引力也就愈弱,因此电离度愈大。

    前面讲过,强电解质在水里几乎也能完全电离,但是,弱电解质只有在极稀的溶液里,才能接近于完全电离,因此,在一般浓度时,强电解质溶液的离子浓度总比弱电解质大得多,它们性质(例如导电性等)上的差别也很明显。但在极稀的溶液里,强电解质和弱电解质都接近于完全电离,强、弱电解质间的差别也就渐次消失了。