内容正文:
第一节 电离平衡
第二课时
电离平衡常数
第三章 水溶液中的离子反应与平衡
学习目标
1、构建电离平衡常数模型。
2、能应用模型解释弱电解质在水溶液中发生的变化。
在一定条件下,弱电解质的电离达到平衡时,溶液中弱电解质电离所生成的各种离子浓度的乘积,与溶液中未电离分子的浓度之比是个常数,这个常数称为电离平衡常数,简称电离常数。
一、电离平衡常数
阅读课本P57,总结电离平衡常数的概念
1、概念
2、表达式
本质上也是平衡常数,所以表示方法一样
电离方程式 电离常数表达式
CH3COOH
NH3·H2O
CH3COOH CH3COO- + H+
Ka=
NH3·H2O NH4++ OH-
Kb =
(1)一元弱酸、弱碱
通常用Ka、Kb分别表示弱酸、弱碱的电离常数。
电离方程式 电离常数表达式
H2CO3
Cu(OH)2
H2CO3 H+ +
HCO3- H+ +
Ka1=
Ka2=
Cu(OH)2 Cu2+ + 2OH-
Kb=
(2)多元弱酸、弱碱
3、影响弱电解质电离常数的因素:
内因:弱电解质的性质:电解质越弱,Ka(或Kb)越小,越难电离,酸 (碱)的酸(碱)性越弱。
外因:只与温度有关。
T越大, Ka(Kb)越大。
CH3COOH 25℃ 0℃
电离平衡常数 Ka=1.75×10-5 Ka=1.65×10-5
25℃ CH3COOH HCN
电离平衡常数 Ka=1.75×10-5 Ka=4.9×10-10
CH3COOH比
HCN酸性强
4、电离平衡常数的意义
H3PO4
H+ + H2PO4- Ka1=7.1×10-3mol/L
H2PO4-
H+ + HPO42- Ka2=6.2×10-8mol/L
HPO42-
H+ + PO43- Ka3=4.5×10-13mol/L
多元弱酸的分步电离一步比一步难。因为a. 一级电离出H+后,剩下的酸根阴离子带负电荷,增加了对H+的吸引力,使第二个H+电离困难得多;b. 上一级电离出的H+对下一级电离有抑制作用。
就电离本身而言,每一步的电离程度如何变化,为什么?
(1)多元酸或碱的电离平衡常数
电离平衡常数的大小:
Ka1≫Ka2 ≫Ka3 ;多元弱酸的酸性主要由第一步电离决定。
它能表示弱电解质的电离能力。
(2)探究CH3COOH的Ka和H2CO3的Ka1的大小比较
课本P59页实验3—2:
实验现象:
2CH3COOH+Na2CO3=2CH3COONa+H2O+CO2↑
CH3COOH的酸性比H2CO3的强,
Ka(CH3COOH)>Ka1(H2CO3)
有无色气泡产生
实验解释:
化学方程式:
实验结论:
查阅教科书附录II
CH3COOH Ka=1.75×10−5(25 ℃)
H2CO3 Ka1=4.5×10−7(25 ℃)
强酸制弱酸生成了CO2
K值越大,弱电解质电离程度越大,酸(或碱)性越强。
对于电离平衡常数的几点说明
①电离常数的大小由物质本身的性质决定,同一温度下,不同弱电解质的电离常数不同,K值越大,电离程度越大。对应弱电解质越易电离,相应的酸(或碱)性越强。
②同一弱电解质在同一温度下改变浓度时,其电离常数不变。
③电离常数K只随温度的变化而变化,升高温度,K值增大。
④多元弱酸电离常数:K1≫K2≫K3,其酸性主要由第一步电离决定,K值越大,相应酸的酸性越强。计算多元弱酸中的c(H+),或比较多元弱酸酸性的相对强弱时,通常只考虑第一步电离。多元弱碱的情况与多元弱酸相似。
5、电离平衡常数的应用
化学式 CH3COOH H2CO3 HClO
电离平衡常数 1.7×10-5 Ka1=4.3×10-7
Ka2=5.6×10-11 4.7×10-8
请回答下列问题:
(1)CH3COOH、H2CO3、HClO、HCO3-的酸性由强到弱的顺序为__________________________________。
CH3COOH>H2CO3>HClO>HCO3-
(2)同浓度的CH3COO-、HCO3-、CO32-、ClO-结合H+的能力由强到弱的顺序为_____________________________。
课堂练习1、已知25 ℃时,几种弱酸的电离平衡常数如下:
5、电离平衡常数的应用
(1)判断酸性强弱
(2)比较离子结合质子(H+)的能力大小
K值越大,电离程度越大,酸(或碱)性越强。
K越小,电离程度越小,弱酸的酸性越弱,此时弱酸根离子结合氢离子的能力就越强。
课堂练习2、已知25 ℃时,几种弱酸的电离平衡常数如下:
HCOOH:Ka=1.77×10-4;HCN:Ka=4.9×10-10;
H2CO3:Ka1=4.4×