淺論電解質概念及其分類

蔣智威

摘要：在高中化學學習中，電解質的學習是重點同時也是難點。基于此，筆者查閱大量文獻資料，對電解質的概念及其分類進行了總結。希望我們高中生對物理學中的電解質有更多的認識和了解。

關鍵詞：電解質；非電解質；電離；水溶液

一、電解質與非電解質

（1）從概念來說

在化合物的前提下，物質在水溶液或者熔融狀態下能夠導電，這是概念的關鍵點。對概念的理解，要從以下來認知和把握：①物質必須是純凈物，不能是混合物；必須去是化合物，不能是單質。物質是否是化合物是判斷“電解質”和“非電解質”的重要標準，對于混合物、不導電的單質如氧氣、氫氣和氮氣等，以及可以導電的一些金屬單質如銅、鎂和鐵等來說，則排除了它們是電解質或非電解質的可能。②物質本身在水溶液中或熔融狀態下可以電離出自由移動的離子。如鹽酸溶液中有氫離子和氯離子、硫酸溶液中有銅離子和硫酸根離子、氫氧化鈉溶液中有鈉離子和氫氧根離子等；氯化銀在熔融狀態下，可以電解出銀離子和氯離子，氫氧化鎂在熔融狀態下可以電解出鎂離子和氫氧根離子。③即使有些物質滿足了化合物的標準，也溶于水，但是也不是電解質，因為他們只是與水相溶，并不能導電，如蔗糖和酒精等。

（2）從物質的結構來說

化合物分為離子化合物和共價化合物。離子化合物之間的作用是離子鍵，屬于極性鍵。因此對離子化合物來說，構成物質的就是離子，離子化合物無論是在水溶液中還是在熔融狀態下，都能電解出自由移動的離子，所以離子化合物都是電解質。如氯化鐵在水溶液中或是在熔融狀態下，都存在有鐵離子和氯離子，硫酸鎂在水溶液或者熔融狀態下都存在有鎂離子和硫酸根離子。而對于共價化合物，情況比較復雜。共價化合物按照化學鍵的極性來說，分為強極性共價化合物、弱極性共價化合物和非極性共價化合物。對于強極性共價化合物，如過氧化鈉，在熔融狀態下可以電離，在水溶液中也可以和水發生反應，生成新物質產生可以自由移動的電子，因此是電解質；對一些弱極性共價化合物，如氯化氫，當它溶于水時，受水分子作用發生電離，產生自由移動電子，所以是電解質；而對二氧化碳而言，分子結構對稱，是非極性共價化合物，所以即使水溶液導電，其本身還是非電解質，所以共價化合物部分是電解質，部分是非電解質。

（3）從電解的本質來說

電解的本質是物質在水溶液中或在熔融狀態下產生可以自由移動的電子。①電解質和沉淀沒有必然聯系。雖然有一些微溶物和難溶物，自由移動電子很少或者沒有自由移動電子，是非電解質。但是有些沉淀在水溶液中溶解的部分完全電離，也是電解質。如硫酸鋇溶液，雖然在水中是沉淀，但是所溶解的部分卻是以鋇離子和硫酸根離子的形式存在，所以是電解質；碳酸鈣沉淀在水溶液中溶解的部分完全電離成鈣離子和碳酸根離子，也是電解質；氫氧化鐵沉淀在水溶液中溶解的部分完全電離成鐵離子和氫氧根離子，也是電解質。②電解質的強弱和溶液濃度的大小沒有必然關系。濃度大的不一定是強電解質，如氫氧化銅，是強電解質，但是即使溶液達到飽和，濃度也不大；弱電解質的濃度不一定小，如乙酸可以和水任意比互溶，但是卻是弱電解質。③溶液導電能力和電解質的強弱沒有必然關系。導電能力是由自由離子的個數和離子所帶電荷數決定的。同等條件下，同濃度的電解質，導電能力強的不一定是強電解質，但是導電能力弱的一定是弱電解質。④對于有些物質來說，雖然水溶液中有自由移動離子，但本身也不是電解質。如二氧化碳，雖然碳酸溶液可以導電，但是二氧化碳本身不是電解質，因為它在熔融狀態下不能電離出離子，在水溶液中導電的只是碳酸，所以碳酸是電解質；二氧化硫在水溶液中生成氫離子和亞硫酸根離子，但是亞硫酸是電解質，二氧化硫是非電解質；三氧化硫在水溶液中生成氫離子和硫酸根離子，但是硫酸是電解質，三氧化硫是非電解質。

二、強電解質與弱電解質

在水溶液里能完全電離的電解質稱為強電解質，在水溶液里不能完全電離的電解質稱為弱電解質。由此可見：強電解質在其所形成的溶液里全部電離成陰，陽離子，而弱電解質除部分電離成陰，陽離子外還有未電離的電解質本身。

目前經過大量化學事實得出以下結論：強電解質包括強酸（高氯酸、氫碘酸、氫溴酸、鹽酸、硫酸、硝酸等），強堿（氫氧化鈉、氫氧化鉀、氫氧化鈣、氫氧化鋇等），幾乎所有的鹽，某些活潑金屬（這里的活潑金屬通常指鉀鈣鈉鎂鋁等）氧化物（金屬碳化物、金屬氮化物）等；弱電解質包括弱酸（如醋酸、碳酸等）、弱堿（如一水合氨等）、水、不活波金屬氧化物（金屬碳化物、金屬氮化物、）及少數鹽等。在這里對于強酸指高氯酸、氫溴酸、氫碘酸、鹽酸、硫酸、硝酸和比這六種酸性更強的酸，除此之外都是弱酸；強堿指氫氧化鈉、氫氧化鉀、氫氧化鋇、氫氧化鈣四種堿及比他們更強的堿，除此外其余都是弱堿：關于鹽在中學化學中涉及到的鹽都是強電解質，極少數鹽是指像醋酸鉛等極個別的有機鹽。在電解質中弱電解質種類遠遠多于強電解質。故只要熟記強電解質包括的強酸、強堿、幾乎所有的鹽和特定金屬氧化物四類物質外其余就都是弱電解質。

三、電解質的電離

電解質的電離是指電解質在水溶液里或融化狀態下生成離子的過程。強電解質的電離方程式用等號表示強電解質已全部電離成離子，而弱電解質的電離方程式用可逆符合表示弱電解質是部分電離成離子的。對于強電解質中，強酸均電離生成氫離子和對應酸根離子；強堿均生成金屬陽離子和氫氧根離子；正鹽電離生成金屬陽離子或銨離子和酸根離子，強酸酸式鹽電離生成金屬陽離子或銨根離子、氫離子和酸根弱（但在熔融狀態下電離時氫離子與酸根離子不拆開），弱酸酸式鹽電離時生成金屬陽離子或銨根離子和弱酸氫根離子；活潑金屬氧化物在熔融狀態下電離生成活潑金屬離子和氧離子。對于弱電解質中一元弱酸電離生成氫離子和弱酸根離子，二元多元弱酸是分部電離的；弱堿不管一元還是多元電離時都生成金屬陽離子或銨離子與氫氧根離子；水電離生成氫離子和氫氧根離子。

總之，物質是否為電解質或是非電解質，我們要從多方面來判斷，理解并掌握這兩個概念，對高中化學的學習大有幫助。

（作者單位：衡陽市一中）