【趣味化学】醋酸是张银行卡

老千_化学 (千千) 理科准尉
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发表于:2014-11-28 16:41 [只看楼主] [划词开启]
两瓶体积相同的溶液,一瓶醋酸,一瓶盐酸,pH同为2.5,即[H+]同为约0.003mol/L。盐酸是强电解质,完全电离,[H+]是这个数字,[HCl]也是这个数字。
醋酸是弱电解质,少部分电离,聚多离少。
CH3COOH ≒ CH3COO- + H+ -Q
与这个可逆电离相应的平衡叫作电离平衡。因为只是分离,尚未与其它微粒发生关系,电离还不算“化学”,所以电离平衡不算化学平衡,但平衡原理跟化学平衡并无二致,就是动态平衡。电离不算“分解”,也是一种“分离”,与大多数物理分离和化学分离一致,醋酸的电离过程是吸热的。
实际上当醋酸溶液中[H+]是这个数字时,[CH3COOH]已达约0.6mol/L。就是说0.003mol/L醋酸的电离度大概是1/200。这个电离度在弱电解质群体中不算低的。
盐酸是个穷光蛋,所有的钱都揣在了口袋里,家里没钱了。醋酸有一张银行卡,它比盐酸富裕二百倍。醋酸从银行取钱的密码是:可逆+动态平衡。

于是……


一.醋酸比盐酸经得起消费


同为pH=2.5的醋酸消费OH-的能力是盐酸的200倍,因为银行的钱是可以不断取出的,盐酸却没有存款。

[实验]在加有等量等pH的醋酸、盐酸溶液的试管中分别加入1-2滴甲基橙溶液,溶液显红色。然后分别滴加等量的NaOH溶液,看哪个溶液的颜色先变成橙色乃至黄色。


二.醋酸比盐酸抗得起稀释


[实验] 在加有等量等pH的醋酸、盐酸溶液的试管中分别加入1-2滴甲基橙溶液,溶液显红色。然后分别滴加等量的蒸馏水,看哪个溶液的颜色先变成橙色。
闹个水灾,盐酸的烦恼指数(pH)明显上升,醋酸从容淡定有底气多了。

稀释当然促进电离。极端情况是把一瓶醋酸倒到大海里,海浪翻涌,一些离子去了太平洋,一些离子去了大西洋,要结合也找不到了,电离度自然就是100%。但这还能算是实用的醋酸溶液吗?


三.醋酸欢迎加热


加热加剧热运动,增加阴阳离子互相挣脱的机会,所以是促进弱电解质电离的。从另一个角度看,醋酸电离是吸热的,加热是顺其自然,电离平衡向电离方向移动。
[实验]用pH计监测加热条件下等pH的醋酸、盐酸溶液的pH变化情况。

实验证明,醋酸逢年过节可以从银行取出更多的钱来。


四.醋酸可以存款


[实验]在醋酸溶液中加入少量醋酸钠固体,甲基橙颜色较快变色。在等pH的盐酸溶液加入少量氯化钠固体,甲基橙仍为红色。
醋酸可以把多出来的CH3COO-存储起来,顺带也就减少了手头的部分H+,因为存在一个电离平衡。盐酸没有那张银行卡。
……
请注意:以上在“pH相同”的情况下,醋酸是个富豪。在“浓度相同”的时候,双方就没有贫富落差了。这时候盐酸的pH比醋酸低得多,就手头那点现钱而言,盐酸比醋酸凶悍多了。
    [实验]同为0.1mol/L盐酸和醋酸溶液,用pH试纸或pH计检测其pH。
分类: 化学
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