通过对电解质、非电解质、强电解质、弱电解质及其性质的辨析,提高认知能力。
【关键词】电解质;非电解质;强电解质;弱电解质
在高中化学学习中,如何深刻理解各类水溶液,正确把握电解质至关重要。下面从四个方面对电解质及相关概念做辨析,以增强对电解质的认识。
1 电解质与非电解质
在水溶液里或熔融状态下能够导电的化合物称为电解质;在水溶液里和熔融状态下都不能导电的化合物称为非电解质;化合物则是指由不同种元素构成的纯净物。
由以上概念可知:要是电解质与非电解质首先必须是化合物,换句话说只要是化合物不是电解质就是非电解质。对于电解质与非电解质来说在这里应注意两个“状态”一水溶液和熔融状态。水溶液是指物质仅仅是溶解在水里,不能與水反应,熔融状态是指物质高温时的纯液态;“或”是指电解质在两个状态中至少有一个状态下导电即可。若两个状态下都不能导电的化合物则为非电解质。如金属单质和石墨虽导电,但它们既不是电解质也不是非电解质,因为它们不是化合物;盐酸与氯化氢,只有氯化氢是电解质,而盐酸是混合物不是化合物,故它既不是电解质又不是非电解质。
根据大量事实表明:常见的电解质有酸、碱、盐、水及某些金属氧化物(金属碳化物、金属氮化物、金属氢化物)等化合物;常见的非电解质有非金属氧化物(水除外)及大多数有机物等化合物。
在化合物中区分电解质与非电解质最易混淆的是面对氧化物、氢化物、金属碳化物、金属氮化物这几类物质时。从理论上讲几乎所有的金属氧化物、金属氢化物、金属碳化物、金属氮化物都应该是电解质。但是它们有的在受热时会分解或在水溶液中跟水就反应了,无法实验测其导电性。而非金属氧化物除水外都是非电解质,非金属氢化物(水除外)水溶液呈酸性的都是电解质,不呈酸性的都是非电解质。
2 强电解质与弱电解质
在水溶液里能完全电离的电解质称为强电解质,在水溶液里不能完全电离的电解质称为弱电解质。由此可见:强电解质在其所形成的溶液里全部电离成阴,阳离子,而弱电解质除部分电离成阴,阳离子外还有未电离的电解质本身。
目前经过大量化学事实得出以下结论:强电解质包括强酸(高氯酸、氢碘酸、氢溴酸、盐酸、硫酸、硝酸等),强碱(氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化钙、氢氧化钡等),几乎所有的盐,某些活泼金属(这里的活泼金属通常指钾钙钠镁铝等)氧化物(金属碳化物、金属氮化物)等;弱电解质包括弱酸(如醋酸、碳酸等)、弱碱(如一水合氨等)、水、不活波金屬氧化物(金属碳化物、金属氮化物、)及少数盐等。在这里对于强酸指高氯酸、氢溴酸、氢碘酸、盐酸、硫酸、硝酸和比这六种酸性更强的酸,除此之外都是弱酸;强碱指氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化钡、氢氧化钙四种碱及比他们更强的碱,除此外其余都是弱碱:关于盐在中学化学中涉及到的盐都是强电解质,极少数盐是指像醋酸铅等极个别的有机盐。在电解质中弱电解质种类远远多于强电解质。故只要熟记强电解质包括的强酸、强碱、几乎所有的盐和特定金属氧化物四类物质外其余就都是弱电解质。
3 电解质的电离
电解质的电离是指电解质在水溶液里或融化状态下生成离子的过程。强电解质的电离方程式用等号表示强电解质已全部电离成离子,而弱电解质的电离方程式用可逆符合表示弱电解质是部分电离成离子的。对于强电解质中,强酸均电离生成氢离子和对应酸根离子;强碱均生成金属阳离子和氢氧根离子;正盐电离生成金属阳离子或铵离子和酸根离子,强酸酸式盐电离生成金属阳离子或铵根离子、氢离子和酸根弱(但在熔融状态下电离时氢离子与酸根离子不拆开),弱酸酸式盐电离时生成金属阳离子或铵根离子和弱酸氢根离子;活泼金属氧化物在熔融状态下电离生成活泼金属离子和氧离子。对于弱电解质中一元弱酸电离生成氢离子和弱酸根离子,二元多元弱酸是分部电离的;弱碱不管一元还是多元电离时都生成金属阳离子或铵离子与氢氧根离子;水电离生成氢离子和氢氧根离子。
4 电解质在水溶液中的存在
电解质在水中的存在分两种情况:一种跟水不反应,此时只存在电解质本身的电离和水的电离,另一种情况是与水反应此时先考虑反应然后才考虑生成物的电离和水的电离。如食盐溶入水就是第一种情况,此时溶液里只有食盐电离的钠离子、氯离子,水电离生成氢离子、氢氧根离子和水分子共五种微粒。而氧化钠溶入水就是第二种情况,此时先考虑氧化钠与水反应生成氢氧化钠,再考虑生成的氢氧化钠与水的电离,该溶液里应该有氢氧化钠电离的钠离子、氢氧根离子和水电离生成的氢离子、氢氧根离子和水分子共四种微粒。
以上从四个方面阐述了电解质的特征。无论在校学生还是社会青年,无论是做学问还是从事化工事业,只要认真研读,细细体会,今后对各类水溶液的认识水平必将得到全面提高。
作者简介
赵旭亮(1969-),男,汉族,陕西省洛南县人。大学本科学历。现为陕西省商洛市洛南县西关中学(一级化学教师),研究方向为高中化学教材及教法。
作者单位
陕西省商洛市洛南县西关中学 陕西省洛南市 726100