1、無機化學教學中化學平衡問題的探析無機化學教學中化學平衡問題的探析無機化論文聯(lián)盟學是化學、材料、醫(yī)藥、化工、檢驗等許多專業(yè)必修的一門重要根底課程，也是學習分析化學、有機化學、物理化學的前提和基矗系統(tǒng)的無機化學主要包括化學原理和元素兩大局部，其中化學原理是大多數(shù)專業(yè)學習無機化學這門課程時的重點內(nèi)容。有關(guān)于化學平衡問題的理論和計算是化學原理的核心局部，在無機化學的學習中占有非常重要的地位。無機化學中涉及到化學平衡內(nèi)容有諸多章節(jié)，按其附屬關(guān)系可以分為總論和分論?；瘜W平衡就是總論；分論包括酸堿平衡、沉淀溶解平衡、配位平衡、氧化復原平衡，這些內(nèi)容是化學平衡在各自平衡體系中的詳細表達和應用?，F(xiàn)階段大局部出版

2、的無機化學教材針對這局部內(nèi)容都是分章節(jié)介紹，涉及到常數(shù)、公式和原理太多，學生在學習階段難以將相關(guān)內(nèi)容進展聯(lián)絡交融，掌握有一定難度。教學研究發(fā)現(xiàn)，在學習完分論四大平衡以后，應及時將其與前面總論化學平衡內(nèi)容進展比照、歸納和總結(jié)，找出它們之間的共性和特性，將會有助于幫助學生理解這局部內(nèi)容。一、化學平衡的根本含義和特征1.根本含義在一定條件下，絕大多數(shù)化學反響都是可逆反響，即該反響只能進展到某一程度就到達反響的終點。此時反響物的消耗速度和產(chǎn)物的生成速度相等，形成一個動態(tài)平衡，該平衡狀態(tài)我們稱之為化學平衡。化學平衡的根本含義還包括：化學平衡是可逆反響所能進展的最大限度，到達平衡狀態(tài)時系統(tǒng)的組成不再隨時間

3、而變化；平衡常數(shù)是狀態(tài)函數(shù)，因此系統(tǒng)的組成與到達平衡狀態(tài)的途徑無關(guān)；化學平衡是動態(tài)的、有條件的、相對的，當條件發(fā)生改變時，平衡就會發(fā)生挪動，建立與新條件相適應的新平衡。2.特征(1)平衡濃度化學平衡所闡述的詳細含義是指可逆反響在一定溫度下到達平衡狀態(tài)時，各反響物的濃度與產(chǎn)物的濃度存在一定關(guān)系，即平衡濃度之間的關(guān)系。生成物平衡濃度冪之積與反響物平衡濃度冪之積的比值稱為這一反響的平衡常數(shù)。這是解決與此相關(guān)的酸堿平衡、沉淀溶解平衡、配位平衡、氧化復原平衡計算的必要前提。為此，我們還需要理解與平衡濃度相關(guān)的起始濃度和變化濃度，明確這三種濃度之間的關(guān)系，即起始濃度任意值，變化濃度有比例，平衡濃度相制約。

4、(2)經(jīng)歷平衡常數(shù)和標準平衡常數(shù)化學反響平衡常數(shù)，是說明反響到達最大限度的特征值，可分為經(jīng)歷平衡常數(shù)K和標準平衡常數(shù)。兩者在定義和表達形式上雖然相似，但含義卻有很大差異。經(jīng)歷平衡常數(shù)又稱實驗平衡常數(shù)，是由實驗測定而獲得的，根據(jù)反響類型不同及體系到達平衡時各物質(zhì)濃度表示方法的差異，可分為濃度平衡常數(shù)K，和壓力平衡常數(shù)K。經(jīng)歷平衡常數(shù)通常具有量綱，對于有氣體和溶液同時參加的反響，量綱極為復雜，因此在使用時非常不便。標準平衡常數(shù)的表示是以平衡濃度(或平衡分壓)與標準濃度(或標準壓強)的比值(即相對濃度)來代替平衡濃度，從而到達一個無量綱的平衡常數(shù)，它同樣可以表達體系到達平衡時各物質(zhì)的濃度關(guān)系，而且使

5、用更為簡潔方便。此外，標準平衡常數(shù)標準一致，有對應關(guān)系，因此使用更為廣泛。此外，在使用平衡常數(shù)時我們還需要注意以下幾點：平衡體系中固體、純液體以及稀溶液中溶劑水的濃度(活度)都近似，因此它們都不會出如今平衡常數(shù)的表達式中；平衡常數(shù)是溫度的函數(shù)，溫度不變，平衡常數(shù)不變；同一化學反響，在同一溫度下，平衡常數(shù)的詳細數(shù)值與方程式的寫法有關(guān)，寫法不同，表達式中的指數(shù)不同，平衡常數(shù)不同；平衡常數(shù)是表示化學反響進展程度的一個定量標度，利用平衡常數(shù)的大小比擬不同反響進展的程度時，各反響的化學計量數(shù)必須一樣，否那么可能得出錯誤結(jié)論。二、化學平衡在各類平衡體系中的詳細應用在實際應用中，化學平衡常常涉及包括平衡常數(shù)

6、、轉(zhuǎn)化率、平衡挪動定律和多重平衡等詳細問題，這也是掌握化學平衡的重點和難點。下面將詳細討論這些問題在酸堿平衡、沉淀溶解平衡、配位平衡、氧化復原平衡中的詳細應用。1.標準平衡常數(shù)在總論化學平衡體系中，標準平衡常數(shù)一般用來表示。在分論酸堿平衡、沉淀溶解平衡、配位平衡、氧化復原平衡從反響類型上來說都屬于離子反響。因此反響的標準平衡常數(shù)一般用來表示，隨著反響體系的不同，的詳細含義也不同，列出了常用標準平衡常數(shù)在各平衡中的詳細表示形式。在酸堿平衡體系中，經(jīng)常討論的是水的解離平衡和弱酸、弱堿的解離平衡，平衡常數(shù)的表示分別為?研究的側(cè)重點是各種復雜體系中溶液蚶值的計算。在沉淀溶解平衡中，判斷多離子共存溶液中

7、沉淀的生成與溶解是計算的重點，衡量的標準就是平衡溶液體系中反響商J與離子積常數(shù)的大校在配位平衡反響中，分別表示配合物的不穩(wěn)定常數(shù)和形成常數(shù)，其數(shù)值大小分別表示配合物分解或是形成反響趨勢的大校在電化學氧化復原平衡中，常?？疾斓脑敿氈攸c是利用各種反響的電極電勢來計算相應的標準平衡常數(shù)。2.平衡轉(zhuǎn)化率對于一般可逆反響，除了標準平衡常數(shù)以外，有關(guān)化學平衡轉(zhuǎn)化率的概念也比擬多。雖然在不同平衡體系中的叫法各不一樣，但是其本質(zhì)都是一樣的，表示某物質(zhì)到達平衡時已經(jīng)轉(zhuǎn)化的濃度與起始濃度的比值。例如，酸堿平衡體系中的弱酸弱堿的解離度和鹽的水解度；沉淀溶解平衡中的溶解度等。平衡常數(shù)與平衡轉(zhuǎn)化率之間也存在一定關(guān)系，一

8、般來說，反響的平衡常數(shù)。越大，平衡轉(zhuǎn)化率也就越大。另一方面，只要化學反響計量方程式與的表達式相匹配，平衡轉(zhuǎn)化率也可以確定反響程度的相對大校論文聯(lián)盟3.平衡挪動定律前面的討論我們建立化學平衡的條件是相對的，體系的外界條件發(fā)生改變，平衡就會發(fā)生挪動。勒夏特列(Lehatelier)原理從定性的角度詳細闡述了平衡挪動的普遍原理。勒夏特列原理在四大平衡體系中主要是考慮濃度因素反響商J對于平衡挪動的影響，一旦平衡濃度發(fā)生改變，平衡必然發(fā)生挪動。平衡挪動的方向主要是考慮反響商J與標準平衡常數(shù)的大小，在酸堿平衡、沉淀溶解平衡、配位平衡反響中影響平衡挪動的因素通常分別為溶液pH、pH值的改變、溶度積的改變和配合物生成與溶解；在氧化