弱離子的水解(火花學院新媒體資源庫)

2021-01-10 時尚迴響

所屬科目：化學

素材類型：3D模型、CG動畫

模型說明：通過3D建模和CG動畫，將該過程中的微觀變化可視化，將看不見的分子離子動態直觀地呈現在眼前，用逼真的模擬動畫把化學反應中的抽象原理和微觀過程變得真實可見。視頻分別對銨根離、碳酸根離子和醋酸根離子三種典型的弱離子的水解過程做介紹。

知識點解析：

弱酸根離子或弱鹼陽離子與水電離出來的H+或OH-結合生成弱電解質，這個過程叫做弱離子的水解。

（1）銨根離子水解

銨根離子（ NH4+ ）與水分子（ H2O ）發生碰撞，水分子奪取銨根離子中的一個質子形成水合氫離子（H3O+ ），銨根離子失去一個質子形成氨分子（ NH3），氨分子繼續與周圍的水分子相互作用，通過氫鍵結合成一水合氨分子（ NH3·H2O ），該過程可逆，一水合氨分子和一個水合氫離子也可以繼續交換質子結合生成銨根離子和水分子，即一水合氨分子中的氫鍵斷開，水合氫離子（ H3O+ ）中的質子轉移至氨分子。

化學方程式：NH4+ + 2H2O NH3·H2O + H3O+

銨根離子與水分子發生碰撞

（2）醋酸根離子水解

醋酸分子在水溶液中，部分電離出H+和CH3COO-，這個過程是可逆的。即在同一條件下，CH3COO-也可以結合H+而形成醋酸分子。動畫中，醋酸根離子（ CH3COO- ）與水分子（ H2O ）發生碰撞，水分子失去一個質子與醋酸根離子結合生成一個醋酸分子（ CH3COOH ）並留下一個氫氧根離子（ OH- ），反應可逆，因而醋酸分子和氫氧根離子同時也可以交換質子生成醋酸根離子和水分子。

化學方程式：CH3COO-+H2O CH3COOH+ OH-

醋酸分子在水溶液中電離

（3）碳酸根離子水解

多元弱酸根離子發生分步水解：

第一步水解：碳酸根離子（ CO32- ）與水分子發生碰撞交換一個質子，生成碳酸氫根離子（ HCO3- ）和氫氧根離子，過程可逆，氫氧根離子也可以從碳酸氫根離子中奪取一個質子生成碳酸根離子和水分子。

化學方程式：CO32- + H2O HCO3- + OH-

第二步水解：在第一步水解過程之後，溶液已有在的碳酸氫根離子繼續與水分子發生碰撞並奪取水分子中的質子，從而生成氫氧根離子和碳酸分子（ H2CO3 ），該反應可逆，同時氫氧根離子和一個碳酸分子（ H2CO3 ）也可以通過碰撞交換質子，生成碳酸氫根離子和一個水分子，且發生第二步水解的難度比第一步水解的難度大得多。

化學方程式： HCO3- + H2O H2CO3 + OH-

多元弱酸根離子發生分步水解

文章來源：火花學院

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