2.1 离子反应与离子方程式书写

A.物质导电的本质和影响因素

a.金属导电:本质是金属的自由电子在外加电场下的定向移动。
b.溶液导电
  1.本质：本质是自由移动的离子在外加电场下的定向移动。
  2.影响因素：电荷浓度=离子浓度×离子所带电荷数
  此外，影响因素还有溶液温度和离子迁移速率，但是主要考虑上述两种。

注意

必须是自由移动的离子。比如说，\(\ce{NaCl}\)固体由\(\ce{Na+}\)和\(\ce{Cl-}\)构成，但是这些离子并不能自由移动，因此\(\ce{NaCl}\)固体本身不导电，要溶解在水中形成自由移动的离子才能导电。

B.电解质及其分类

a.定义 在水溶液里或熔融状态下能够导电的化合物。
  注意或，意味着只要满足一种条件即可。
  e.g.\(\ce{BaSO4}\)虽然难溶于水，但是熔融态可以导电，因此其也是电解质。
  注意化合物，因此单质和溶液不是电解质。 比如，Fe是单质，因此不是电解质。
  特别注意：\(\ce{NaCl}\)溶液能导电，但是其是混合物，不是化合物。因此，\(\ce{NaCl}\)溶液不是电解质，\(\ce{NaCl}\)本身才是电解质。

注意

\(\ce{CO2 、SO2 、SO3 、NH3}\)的水溶液可以导电，但是其本身不是电解质。

  原因：\(\ce{CO2 、SO2 、SO3 、NH3}\)和水反应生成的\(\ce{H2CO3 、H2SO3 、H2SO4 、NH3.H2O}\)是电解质，自由移动离子来自反应后的生成物，而非他们本身。
b.常见电解质 酸、碱、盐、\(\ce{H2O}\)、活泼金属氧化物
c.分类
  根据电离程度，分为强电解质和弱电解质。如果能完全电离，则为强电解质、如果部分电离就是弱电解质。
  1. 强电解质
  i.活泼金属氧化物 ii.强酸（6种） iii.强碱（4种） iv.绝大多数盐（包括不可溶盐）
  2.弱电解质
  i.弱酸（除了强酸的酸） ii.弱碱（除了强碱的碱） iii. 极少数盐：\(\ce{(CH3COO)_2Pb}\) 、\(\ce{Fe(SCN)3}\) iv.水

注意

强弱电解质的分类和溶解性、溶解后的导电程度无关。唯一的依据就是在水中的电离程度。

C.电离

a.定义 电解质溶于水或受热熔化时，形成自由移动的离子的过程。

注意

1. 注意区分电解和电离：电离是物理变化，电解是化学变化。电离的条件是溶解或熔化，电解的条件是通电。
2. 电离示意图中，一定要体现异性相吸的规律。e.g.水分子中，H原子偏正电性，O原子偏负电性。因此电离示意图应当这么画：

D.电离方程式

a.定义 表示电解质过程的式子
b.书写方法
  1.左侧是电解质，右侧是离子。\(=\!=\!=\)或\(\ce{<=>}\)。强电解质的电离过程用\(=\!=\!=\)连接，弱电解质则用\(\ce{<=>}\)连接。
  e.g. \(\ce{HCl =\!=\!= H+ + Cl-}\)     \(\ce{HF <=> H+ + F-}\)
  2.大多数多元弱酸酸式酸根（也就是还带有可电离H的弱酸根，比如\(\ce{HSO3- 、HCO3-}\)等）在水中不能完全电离。
  3.\(\ce{HSO4-}\)在水溶液中可以完全电离，但是在熔融状态下不能电离。
  e.g. 水溶液中，\(\ce{NaHSO4 =\!=\!= Na+ + H+ + SO4^2-}\)
  在熔融状态下，\(\ce{NaHSO4 =\!=\!= Na+ + HSO4-}\)
  4.书写电离方程式需要配平，要遵循“原子守恒”和“电荷守恒”。
  注：1.多元弱酸分步电离，一般以第一步为主。
  e.g. \(\ce{H2CO3}\)的电离方程式为\(\ce{H2CO3 <=> H+ + HCO3-}\)
  （根据上述书写方法的第2点，\(\ce{HCO3-}\)难以电离，因此下一步不是主要的）。
  2.多元弱碱实质是分布电离的，但是一般为了简便视作全部电离，连接符号仍然用\(\ce{<=>}\)。e.g. \(\ce{Al(OH)3 <=> Al^3+ + 3OH-}\)。