【阅前提示】本篇出自『数理化自学丛书6677版』，此版丛书是“数理化自学丛书编委会”于1963-1966年陆续出版，并于1977年正式再版的基础自学教材，本系列丛书共包含17本，层次大致相当于如今的初高中水平，其最大特点就是可用于“自学”。当然由于本书是大半个世纪前的教材，很多概念已经与如今迥异，因此不建议零基础学生直接拿来自学。不过这套丛书却很适合像我这样已接受过基础教育但却很不扎实的学酥重新自修以查漏补缺。另外，黑字是教材原文，彩字是我写的备注。

【山话嵓语】『数理化自学丛书』其实还有新版，即80年代的改开版，改开版内容较新而且还又增添了25本大学基础自学内容，直接搞出了一套从初中到大学的一条龙数理化自学教材大系列。不过我依然选择6677版，首先是因为6677版保留了很多古早知识，让我终于搞明白了和老工程师交流时遇到的奇特专业术语和计算模式的来由。另外就是6677版的版权风险极小，即使出版社再版也只会再版80年代改开版。我认为6677版不失为一套不错的自学教材，不该被埋没在故纸堆中，是故才打算利用业余时间，将『数理化自学丛书6677版』上传成文字版。

第四章电离学说

§4-5强电解质和弱电解质

【01】在上一节里我们讲到酸溶液显现的某些通性，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，立刻看到溶液变成红色，现象十分明显；但在相同浓度的氢氰酸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【氢氰酸是一种很弱的酸】。

【02】在第一册§5-4里讲过【山注化1-5-04，传送门CV20850981】，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。

各种酸类酸性的强弱，还可以通过下面的实验加以比较。

【03】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。

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

【05】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：水溶液的导电能力比强。

【06】通常把电解质分成两大类：

【07】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。

【08】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。

【09】(1)强电解质的电离：

【10】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：

【11】(2)弱电解质的电离：

【12】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：

【13】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。

【14】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：

%

【15】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，那末它的电离度就是1.3%。

【16】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、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。

【17】【氢氧化铵的分子式是，它虽不是由金属离子和氢氧根离子所组成，但由于铵根离子具有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】。

【18】前面讲过，电解质的电离过程是一个可逆的过程，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。

【19】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。

【20】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。然后把蒸馏水缓缓加入无水醋酸中，并不时搅动溶液，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。

【21】以上实验说明醋酸在稀释时，电离度渐次增大，溶液里离子浓度也随着渐次增大，因而导电性也渐次增强（参看表4·2）。

【22】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(§4-1)【山注，化2-4-01，传送门CV21589112】，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。

【23】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增强，反而要减弱。

【24】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。

【25】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。

习题4-5

1、什么叫做电离度？有0.5升2M的某电解质溶液，其中有0.2克分子的电解质电离成离子，该电解质的电离度是多少？[提示：在该电解质溶液里溶有0.5×2=1克分子的溶质]【20%】

2、有1升1M的硝酸钾溶液，已知硝酸钾在此溶液中的电离度是70%。有多少克硝酸钾电离成离子？【70.7克】

3、什么叫做弱电解质？什么叫做强电解质？

4、在克分子浓度相同的醋酸和醋酸钠的溶液里，醋酸根离子的浓度那个较大？那个较小？为什么？

5、电解质的电离度和它的溶液浓度的关系怎样？为什么？

6、在稀释电解质浓溶液时，为什么开始时溶液的导电性逐渐增强，以后又逐渐减弱？

7、今有0.1M的醋酸溶液（它的电离度是1.33%）和0.01M的醋酸溶液（它的电离度是4.17%）各1升，哪种溶液里所含氢离子较多？【0.1M的醋酸溶液里所含氢离子较多】