マインドマップギャラリー 電解質弱電解質イオン化
弱電解質の電離に関するマインドマップです。主な内容は、まとめと改善、学習方法のガイダンス、電離定数、弱電解質の電離平衡、電離方程式、電解質の基本概念です。
2024-01-27 16:56:58 に編集されましたThis infographic, created using EdrawMax, outlines the pivotal moments in African American history from 1619 to the present. It highlights significant events such as emancipation, key civil rights legislation, and notable achievements that have shaped the social and political landscape. The timeline serves as a visual representation of the struggle for equality and justice, emphasizing the resilience and contributions of African Americans throughout history.
This infographic, designed with EdrawMax, presents a detailed timeline of the evolution of voting rights and citizenship in the U.S. from 1870 to the present. It highlights key legislative milestones, court decisions, and societal changes that have expanded or challenged voting access. The timeline underscores the ongoing struggle for equality and the continuous efforts to secure voting rights for all citizens, reflecting the dynamic nature of democracy in America.
This infographic, created using EdrawMax, highlights the rich cultural heritage and outstanding contributions of African Americans. It covers key areas such as STEM innovations, literature and thought, global influence of music and arts, and historical preservation. The document showcases influential figures and institutions that have played pivotal roles in shaping science, medicine, literature, and public memory, underscoring the integral role of African American contributions to society.
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電解質弱電解質イオン化
電解質の基本概念
電解質 非電解質
電解質
水溶液中または溶融状態で電気を通す化合物
非電解質
水溶液または溶融状態では電気を通さない化合物
強電解質 弱電解質
強電解質
コンセプト
水溶液中で完全にイオン化できる電解質
化合物
強酸、強塩基、塩(CH₃COOを除く)₂Pb、HgCl₂)、活性金属酸化物
弱電解質
コンセプト
水溶液中で部分的にのみイオン化される電解質
化合物
弱酸、弱塩基、水
物質の導電率
電気を伝導できる物質の元素
移動料金は自由にかかります
イオン性化合物
水溶液でも溶融状態でも完全にイオン化することができ、自由に動くプラスイオンとマイナスイオンを生成し、電気を通すことができます。
電解質である共有結合性化合物
水溶液中でイオン化して、電気を伝導できる自由に動くイオンを生成できる
溶融状態ではイオン化できず、電気を通すことができません。
金属元素
電気を伝導できる自由電子が存在する
溶液の導電率を判断する方法
溶液中の正イオンと負イオンの合計濃度と、イオンが運ぶ電荷の数を調べます。
イオン化方程式
コンセプト
電解質のイオン化の公式
書き方
強電解質
CaCO₃ = Ca²⁺ CO₃²⁻ など、「=」を使用して接続します。
弱電解質
CH₃COOH ⇌ H⁺ CH₃COO⁻ など、「⇌」を使用して接続します
多塩基性弱酸のイオン化、段階的に記述: H₂CO₃ ⇌ H⁺ HCO₃⁻、HCO₃⁻ ⇌ H⁺ CO₃²⁻
複数の弱塩基イオン化、1 ステップで記述: Fe(OH)₃ ⇌ Fe³⁺ 3OH⁻
弱電解質のイオン化平衡
コンセプト
弱電解質の分子がイオン化する速度と、イオンが結合して分子になる速度が等しい場合、 イオン化プロセスは平衡状態に達します。これは、弱電解質のイオン化平衡と呼ばれます。
特徴
可逆
弱電解質のイオン化は可逆的なプロセスです
吸熱性の
弱電解質のイオン化は吸熱プロセスです
弱い
弱電解質の電離度は非常に弱い
影響を与える要因
内的原因
電解質そのものの強さ(同じ濃度でも酸(アルカリ)が強いほどイオン化の度合いが大きくなります)
外部要因
0.1 mol/L CH₃COOH 溶液を例に挙げます: CH₃COOH ⇌ H⁺ CH₃COO⁻
平衡運動の原理では直接説明できない3つの変化
① 弱電解質溶液に弱電解質を加える(水を加えない) 平衡はプラスにシフトしますが、弱電解質自体のイオン化度は低下します。
②弱電解液に水を加えると、薄ければ薄いほどイオン化します。
③ 弱酸溶液を希釈すると、溶液中のすべての粒子の濃度が減少します(OH⁻を除く)。弱アルカリ溶液の希釈についても同様です。
イオン化定数
コンセプト
ある温度において、弱電解質が水溶液中で電離平衡に達したとき、水溶液中で電離して生じる各種イオンの濃度と脱イオン分子の濃度との積の比は定数となり、K(電離平衡)で表されます。酸の定数はKₐ表示、塩基はKbで表します)
表現
意味
イオン化定数は、弱電解質のイオン化の度合いを表し、同じ濃度において、その値が大きいほど、弱電解質のイオン化の度合いが大きくなります。
影響を与える要因
イオン化定数は温度によってのみ影響され、弱電解質の濃度とは関係がありません。温度が高いほど、イオン化定数は大きくなります。
学習ガイド
一塩基性強酸と弱酸の比較
弱い電解質を証明する実験方法
同じ濃度、同じ温度で、強電解質との導電率比較実験を行い、強電解質ほど導電率が良くない場合は弱電解質です。
溶液のpHを決定する
たとえば、0.1 mol/L HA 溶液の測定された pH が > 1 の場合、HA は弱酸です。
対応する塩溶液の酸性とアルカリ性を測定します。
NaA 溶液がアルカリ性であると測定された場合、HA は弱酸です。
希釈後の溶液のpHを測定します
たとえば、pH = 2 の HA 溶液を 10 倍に希釈し、新しい溶液の pH が 3 未満の場合、HA は弱酸になります。
イオン化平衡が存在することを証明する
たとえば、リトマス溶液を HA 溶液に滴下すると、溶液が赤色になり、NaA 固体が追加されます。 溶液の色が薄くなる場合、HA は弱酸です。
メソッドの鍵
溶液中の電解質が完全にイオン化していない、またはイオン化平衡が存在することを証明します。
まとめと改善
学習上の誤解
電解質に関するよくある誤解
電解質と非電解質は両方とも化合物を指します
単体
銅、鉄、銀は電気を通すことができます
酸素と窒素は電気を通さない
混合
塩水は電気を通す
空気は電気を通さない
電解質でも非電解質でもない
物質の水溶液が電気を通すからといって、その物質が電解質であるとは限りません
CO₂、SO₂、SO₃、NH₃ の水溶液は電気を通すことができますが、その理由は、これらの物質が最初に水と反応してイオン性物質を生成し、溶液自体がまだ非電解質であるためです。
電解質のイオン化の程度は、必ずしも溶液の導電率に関係するわけではありません
溶液の導電率は、溶液中のイオンの総濃度とイオン電荷の数に依存します。強電解質溶液では、イオンの総濃度は必ずしも大きくないため (0.0001 mol/L NaCl 溶液など)、強電解質溶液の導電性は必ずしも強いとは限りません。
塩化アルミニウムについて
塩中の共有結合化合物には、AlCl₃、(CH₃COO)₂Pb、HgCl₂ が含まれます。
塩中の弱電解質には、(CH₃COO)₂Pb および HgCl₂ が含まれます。
塩化アルミニウムは共有結合性化合物ですが、強力な電解質です
イオン化方程式に関するよくある誤解
イオン化方程式「=」の理解
強電解質のイオン化方程式における「=」の意味は、水に溶解した強電解質が完全にイオン化していることです。例: BaSO₄ = Ba²⁺ SO₄²⁻。これは、水に溶解した BaSO₄ が完全にイオン化していることを意味しますが、それを意味するわけではありません。 BaSO₄ は水に完全に溶けます。
酸塩のイオン化方程式
強酸塩
水溶液では、強酸の酸性塩の酸ラジカルは完全にイオン化されます。 NaHSO4 = Na⁺ H⁺ SO4²⁻
弱酸酸塩
水溶液では、弱酸塩の酸ラジカルは部分的にイオン化されます NaHCO₃ = Na⁺ HCO₃⁻、HCO₃⁻ ⇌ H⁺ CO₃²⁻
水酸化アルミニウムのイオン化方程式
水酸化アルミニウムは酸イオン化と塩基性イオン化を受ける可能性があり、イオン化方程式は次のように書かれます: H⁺ AlO₂⁻ H₂O ⇌ Al(OH)₃ ⇌ Al³⁺ 3OH⁻
知識の向上
氷酢酸に水を加える工程
共有結合化合物の電解質は水中でのみイオン化できます。純粋な酢酸には水は存在しません。c(H⁺) = 0 です。水を加えた後、酢酸はイオン化を開始し、平衡が進み、c(H⁺) になります。 ) は水の添加とともに増加します。そして、限界の観点から、酢酸濃度が非常に低くなるまで水を添加すると、c(H⁺) は両端から中央を見ると 0 に非常に近くなります。 、水の添加によるc(H⁺)の変化過程は0→大きい→小さい(0に近い)
強酸から弱酸へ
強酸から弱酸への一般的な反応式
強酸 弱酸ラジカル → 弱酸 強酸ラジカル
「強」と「弱」は絶対的な強酸ではなく、同じ 2 つの弱酸でも反応する可能性があります。たとえば、スケール除去用の酢 (酢酸と炭酸カルシウムの反応) です。
一般的な弱酸とその酸性度
炭酸より強い
HF、H₂SO₃、CH₃COOH
炭酸より弱い
HClO、H₂S、Al(OH)₃、フェノール