内容正文:
第14讲 电离平衡常数 强酸与弱酸比较
知识梳理
一、电离平衡常数
1.概念
在一定条件下,当 的电离达到平衡时,溶液中弱电解质 所生成的各种 的乘积,与溶液中 分子的浓度之比是一个 ,这个常数叫做 ,简称电离常数,用 表示。
2.电离平衡常数的表示方法
ABA++B- K=
(1)一元弱酸、一元弱碱的电离平衡常数。
例如:CH3COOHCH3COO-+H+;Ka=
NH3·H2ONH+OH-;Kb=
(2)多元弱酸、多元弱碱的电离平衡常数。
多元弱酸的电离是 进行的,每步各有 ,通常用K1、K2等来分别表示。
多元弱酸各步电离常数的大小比较为Ka1>Ka2,因此,多元弱酸的酸性主要由第一步 决定。由于多元弱碱为 ,所以一般不用 ,而用以后要学到的难溶物的溶度积常数。
3.意义
表示 的电离能力。一定温度下,K值 ,弱电解质的电离程度 ,酸(或碱)性越强。
4.电离常数的影响因素
(1)内因:同一温度下,不同的弱电解质的电离常数不同,说明电离常数首先由 所决定。
(2)外因:对于同一弱电解质,电离平衡常数只与 有关,由于电离为 过程,所以电离平衡常数随温度升高而 。
5.电离常数的计算——三段式法
例:25 ℃ a mol·L-1的CH3COOH
CH3COOH CH3COO-+H+
起始浓度/mol·L-1 a 0 0
变化浓度/mol·L-1 x x x
平衡浓度/mol·L-1 a-x x x
则Ka==≈
二、强酸与弱酸的比较
1.实验探究:CH3COOH与H2CO3酸性强弱比较
实验操作
实验现象
有 产生
实验结论
CH3COOH酸性 碳酸
Ka大小比较
Ka(CH3COOH) Ka1(H2CO3)
2.思考与讨论:镁条与等浓度、等体积盐酸、醋酸的反应
向两个锥形瓶中各加入0.05 g镁条,盖紧 ,然后用注射器分别注入2 mL 2 mol·L-1 、2 mL 2 mol·L-1 ,测得锥形瓶内气体的压强随时间的变化如图所示。
由上述图像分析两种反应的反应速率的变化情况。
宏观辨识
微观探析
反应初期
盐酸的 比醋酸大
盐酸是强酸, 电离,醋酸是 ,部分电离,同浓度的盐酸和醋酸,盐酸中的c(H+)较大,因而反应速率
反应过程中
盐酸的反应速率始终比醋酸大,盐酸的反应速率减小 ,醋酸的反应速率减小不明显
醋酸中存在电离平衡,随反应的进行,电离平衡正向移动,消耗的 能及时电离补充,所以一段时间速率变化
最终
二者产生的氢气的量基本 ,速率几乎都变为零
镁条稍微过量,两种酸的 相同,随醋酸电离,平衡 移动,醋酸几乎消耗完全,最终二者与镁条反应的 的物质的量几乎相同,因而产生的H2的量几乎相同。
两种酸都几乎消耗完全,反应停止,因而反应速率几乎都变为0
3.一元强酸和一元弱酸的比较
(1)相同体积、相同物质的量浓度的一元强酸(如盐酸)与一元弱酸(如醋酸)的比较
比较项
目酸
c(H+)
酸性
中和碱的能力
与足量活泼金属反应产生H2的总量
与同一金属反应时的起始反应速率
一元强酸
大
强
相同
相同
大
一元弱酸
小
弱
小
(2)相同体积、相同c(H+)的一元强酸(如盐酸)与一元弱酸(如醋酸)的比较
比较项目
酸
c(H+)
酸性
中和碱的能力
与足量活泼金属反应产生H2的总量
与同一金属反应时的起始反应速率
一元强酸
相同
相同
小
少
相同
一元弱酸
大
多
典例分析
考点一:电离平衡常数
【典例1】HA为一元弱酸,其电离是吸热过程,平衡体系中各成分的组成分数为,常温