電解質 電解質
編授教師:
中興國中 楊秉鈞
認識電解質
電解 直流電源 槽
燈泡
電解質檢驗的儀器設置
儀器設置
:( 1 )電源用: 。 屬於 電源
( 2 )電解槽設置於電路中,以檢驗待測水溶液是否能導電 ( 3 )電極材質: 棒 ( 棒)
( 4 )電極棒標示:
甲稱 極
與電池 極相連 乙稱 極
與電池 極相連
直流
石墨 碳
正 負
正極 電池
正
負 負
極
⊕
電解質檢驗的儀器設置
儀器設置
:( 5 )燈泡:用以觀察是否導電
(若使用 LED 燈, LED 燈的長腳須接電池的 極)正
正長(常)
電解質探索實驗
蒸餾水 食鹽
水 鹽酸 小蘇打
水 氫氧化鈉 醋酸 糖水 酒精
燈泡亮否 電解質 酸鹼性 非電解質
X X X
X X X
酸性 鹼性 鹼性 酸性
中性 中性 中性 中性
O
H 2 NaCl HCl NaHCO
3NaOH CH 3 COOH
OH H
C 2 5
6
12
6 H O
C
電解質與非電解質的意義
電解質與非電解質的意義
:( 1 )電解質: 溶於水,能導電者
電解質:電解質導電程度大, 導電者 電解質:電解質導電程度小, 導電者
化合物
(媒體: 1, 1’15” ;
2
, 4’30” )
化合物溶於水 強
弱
易 不易
燈亮
很亮
強電解 質
較暗
弱電解 質
電解 質
電解質與非電解質的意義
電解質與非電解質的意義
:( 2 ) :化合物溶於水,不能導電者, ,三類 屬之
純水:蒸餾水( H2O )。 (非自來水及非礦泉水)
醇類:甲醇( CH3OH )、酒精( C2H5OH )、甘油(丙三醇)…。
蔗糖( C12H22O11 )、葡萄糖( C6H12O6 )、果糖…水溶液。
非電解質
燈不亮
化合物溶於水
非電解質 水醣醇
燈亮
很亮
強電解 質
較暗
弱電解 質
電解 質
水醣醇
電離說
-電解質導電原理
西元 1884 年 瑞典化學家 阿瑞尼斯
Svante August Arrhenius 提出『電離說』
(西元 1859 ~ 1927 年 )
電離說
:( )( 1 )瑞典阿瑞尼斯提出『電離說』,來解釋為何電解質能導電 ( 2 )電離說的三大論點:
:電解質在水溶液中會解離成 離子 電解質會以全部或部分為 狀態存在 解離後之陰、陽離子數目 相等
:陰、陽離子自由移動,通電後朝定向移動 通電時陽離子朝電極 極移動
通電時陰離子朝電極 極移動 :電解質解離後仍維持電中性
陽離子所帶正電總電量=陰離子所帶負電總電量 不一定
負
阿瑞尼斯的電離說
會解離
會移動
電中性
導體能導電的原因是因為 自由電子 的移動 電解質導電的原因是因為 離子 的移動
解離說
陰、陽 離子
正
電離說-『會解離』說明一
說明例:氯化鈉 NaCl 電解質
解離粒子數比( 1 : 1 型): 。
NaCl Na Cl
N aC NaCl l
NaCl N aC l
NaCl Na
+Cl -
Na
+Na
+Na
+Na
+Na
+Na
+Cl -
Cl -
Cl - Cl -
Cl -
Cl -
X
陰、陽離子數目相等
1 : 1
原子不滅 7 : 7 : 7 電荷不滅
不以分子狀態存在 離子狀態存在
(媒體:
1
, 1’2” )
Na Cl
NaCl
電離說-『會解離』說明二
說明例:氯化鈣 CaCl 2 電解質
解離粒子數比( 1 : 2 型):
。
Ca Cl 2
CaCl 2 CaCl 2
C aC
2 l
Ca
+2Cl -
X
陰、陽離子數目不相等
Ca
+2Ca
+2Ca
+2Cl - Cl -
Cl - Cl -
Cl -
Cl -
Cl -
1 :
2 原子不滅
4 : 4 : 8 電荷不滅
不以分子狀態存在 離子狀態存在
Ca Cl
CaCl 2 2 2
電解質與非電解質
離子存在 離子存在 分子存在 分子存在
電解質 非電解質
電離說-『會移動』說明
說明:氯化鈣 CaCl 2 電解質
陽離子( Ca2 +)向 極移動;陰離子( Cl -)向 極移動。
電解質因 移動而導電。
離子移動在二極發生 。
負 正
Cl - Ca 2+
Cl -
Ca 2+
離子
化學反應
(媒體:
1
)
Ca Cl
CaCl 2 2 2
CaCl 2 NaCl
電離說-『電中性』說明
Na
+Cl -
Na
+Na
+Na
+Na
+Na
+Na
+Cl -
Cl -
Cl - Cl -
Cl -
Cl -
Ca
+2Cl - Ca
+2Ca
+2Ca
+2Cl - Cl - Cl -
Cl -
Cl -
Cl -
Cl -
電中性的意義
( 1 )電解質中,陰、陽離子所帶的總電量 。 ( 電量和 電量和,即淨電量= 0 )
( 2 )電解質中,陰、陽離子的數目 。 (此關係只在 型電解質的解離才符合)
相等
=
不一定相等1 : 1
電中性的意義與水溶液的酸鹼性 不同 。 ( 1 ) 0 7 7 7
) 1 (
7 4 ( 2 ) 8 ( 1 ) 0 8 8
離子的形成
離子的形成
離子的形成:離子 ion
( 1 )意義: 的原子,稱為離子 因核外的 發生轉移。
( 2 )陽離子:原子 電子時,會形成帶正電的離子 質子數 電子數 ( 3 )陰離子:原子 電子時,會形成帶負電的離子 質子數 電子數 ( 4 )離子表示法:
當原子得到 n 個電子時:
離子表示為 。 (質子數比電子數 )
帶電 電子
失
得 <
>
少 n 個
8
+
108
+ 8
● ●
- 10
- 8
X n
2
X
離子的形成
離子的形成:離子 ion
( 1 )意義: 的原子,稱為離子 因核外的 發生轉移。
( 2 )陽離子:原子 電子時,會形成帶正電的離子 質子數 電子數 ( 3 )陰離子:原子 電子時,會形成帶負電的離子 質子數 電子數 ( 4 )離子表示法:
當原子失去 n 個電子時:
離子表示為 。 (質子數比電子數 )
帶電 電子
失
得 <
>
多 n 個
11
+ 11 + 11 10
-
11 -
10
X n
+ 1
X
離子的形成
離子的形成:
2. 同一種元素的原子和離子,雖然只相差一個或數個電子,但 化學性質卻差異很大。
金屬鈉:由 原子組成,遇水後反應劇烈
食鹽氯化鈉:由 離子與氯離子組成,遇水後不反應
Na NaCl
Na Na
Na Cl
NaCl
陽離子 (讀作:○○ 離子) 陽離子團 H +、 Li +、 Na +、 K +、 Ag +、 Cu2+ (亞銅離子)
Mg2+、 Ca2+、 Ba2+、 Cu2+ 、 Zn2+、 Ni2+、 Pb2+
、
Hg2+、 Fe2+ (亞鐵離子)、 Al3+、 Fe3+ 。
NH4+
(銨根)
國中常見陰、陽離子表
陰離子團 (讀作:○○ 根離子或○○ 根) 陰離子
OH -(氫氧根)、 NO 3-(硝酸根)、 CN -(氰根)
CH3COO -(醋酸根)、 ClO -(次氯酸根)
CO3 2-(碳酸根)、 HCO3 -(碳酸氫根)
SO42-(硫酸根)、 SO32-(亞硫酸根)
CrO42-(鉻酸根)、 Cr2O72-(二鉻酸根)
S2O32-(硫代硫酸根)、 PO43-(磷酸根)。
Cl -、 Br -、 I
-
O2-、 S2-
◎ 第 1 族離子+ 1 ;第 2 族離子+ 2 ;第 16 族離子- 2 ;第 17 族離子
- 1
族
第 1 第 2 族
族 第 17
族
第 16
化合物的形成
【延伸學 習】
化合物的形成
化合物的形成:
( 1 )原子間電子轉移,形成帶正、負電離子,互相吸引而形成化合物 ( 2 )化合物的形成,要維持 原則
( 3 )二離子 An +和 Bm -,若能形成化合物,其化學式為 。 化學式的排列:陽離子在前、陰離子在後
分子內各原子結合數,可以 m 、 n 的最小公倍數計算之 電中性
3 2 2
3
2 3
3 2
6 ]
3 , 2 [
?
B A B
A
B A
n
m B
A
解離度看電解質
強酸
(或強鹼)的解離 弱酸
(或弱鹼)的解離
100 % 全部解離 導電度大
強電解質 強電解質
部份解離導電度小
弱電解質 弱電解質
(媒體:1
)
【延伸學 習】
導電度 離子總數目
常見的電解質
純物質的導電性分類
純物質
元素 化合物
導體 絕緣體 電解質 非電解質
自由電子移動 離子移動
1. ( )已知某溶液中僅有 H +、 Na +、 Zn2 +、 OH -、 NO3 -五種 離
子,其中 H +、 OH -的數量很少可忽略。若溶液中的離子 個數比為 NO3 -: Na += 7 : 3 ,則 Na +: Zn2 +的離子 個數比
應為下列何者? (A) 1 : 2 (B) 2 : 3 (C) 1 : 4 (D) 3 : 2
範例解說
電中性:
正總電量=負總電量
D
H
Na
Zn 2
OH
NO 3 7 3 0
0
2 n
7 2
3
1 7
1 0
2 1
3 1
0
n n
n 2
範例解說
2. 請完成下列化合物的解離方程式,並完成下表:
題
序 化合物 解離方程式 離子數目比(陽:陰) 離子電量比(陽:陰)
1 H2SO4 2 CH3COOH 3 CaCl2 4 Ca(OH)2 5 C2H5OH
6 NaCl
2 : 1 1 : 1 1 : 1 1 : 1 1 : 1
1 : 2
1 : 2 1 : 1 非電解質
1 : 1 1 : 1
4 2
4
2 SO 2 H SO
H
H CH COO COOH
CH 3 3
Ca Cl CaCl 2 2 2
Ca OH OH
Ca ( ) 2 2 2
Na Cl
NaCl
範例解說
2. 請完成下列化合物的解離方程式,並完成下表:
題
序 化合物 解離方程式 離子數目比(正:負) 離子電量比(正:負)
7 HCl
8 NaOH
1 : 1 1 : 1 1 : 1
1 : 1
H Cl HCl
Na OH
NaOH
範例解說
3. 以下表的陰、陽離子寫出化學式,並予以命名:
氧化鈉
硫酸鈉
氫氧化鈣
氧化鈣
硫酸鈣
氫氧化鐵
氧化鐵
硫酸鐵
O Na 2
4 2 SO Na
CaOH (OH 2 ) 2 Ca
CaO
CaSO 4
FeOH (OH 3 ) 3 Fe
3 2 O Fe
3
4
2 (SO )
Fe
4. ( )有關電解質的說法,下列敘述何者正確?
( A )銅能導電,所以銅為電解質
( B )氯化氫氣體不能導電,但氯化氫氣體是電解質 ( C )固體的小蘇打不能導電,所以小蘇打不是電解質 ( D )碳酸鈣是鹽類,所以碳酸鈣是電解質。
範例解說
B
電解質:化合物溶於水可導電者
( A )銅是元素
( B )氯化氫氣體可溶於水,形成鹽酸
( C )小蘇打可溶於水,形成鹼性水溶液
( D )碳酸鈣不溶於水
5. 一電解質的化學式為 A3Bm ,若溶於水後,完全解離產生 300 個 A2 +及 200 個 B 粒子,則:
B 粒子帶 電,為 B 原子 (得、失) 個電子所形 成。
m = ;
完整的解離方程式: 。
範例解說
3 原子不滅
2
電中性
負 得 3
粒子
2
3
B A B
A m
200 300
3
1 m
X m 2
3 2 2
3
Y
Y A
3B
2 3 A
2 2 B
3
B Y
m
2 3
2
3 B 3 A 2 B
A
6. 圖為解離示意圖,某化合物溶於水後解離為 4 個甲粒子與 8 個乙粒子,
其中甲和乙均為帶電的粒子,當通電之後,回答下列問題:
電解槽的正極為 ;負極為 。( a 或 b ) 由圖示,此化合物可能為下列何者? 。
( A ) HCl ( B ) CaCl2 ( C ) H2SO4 ( D ) C2H5OH
若通電後乙粒子會向 b 電極移動,則此化合物可能為下列何者?
。
( A ) HCl ( B ) CaCl2 ( C ) H2SO4 ( D ) C2H5OH
範例解說
a b
1 : 2 型 BC
負離子 1 :正離子 2 型
C
⊕
⊕
⊕
⊕
⊕ ⊕
⊕
電 路 符 號
串聯
正 離
子 X 4 甲 8 乙
4 甲 - 8 乙 X
2
2 2 Cl Ca
CaCl
SO H SO
H 2 4 4 2 2
GIF 動畫檔 資源來源
1. 簡報第 15 頁:氧原子
Giphy
2. 簡報第 16 頁:鈉原子 Giphy3. 簡報第 18 頁:試管加熱動畫