3.1 电离平衡 第2课时 课件 2023-2024学年高二上学期化学人教版（2019）选择性必修1

第三章 水溶液中的离子反应与平衡 第一节 电离平衡 第2课时 电离平衡常数 1 【思考】分别取1 mL 2 mol/L 盐酸和1 mL 2 mol/L 醋酸，均加水稀释到10 mL。稀释后的溶液中，酸的浓度和氢离子浓度分别为多少？ 如何定量表示弱电解质的电离程度大小? 稀释前 2 mol/L 稀释后 0.2 mol/L 0.2 mol/L HCl完全电离,酸的浓度与氢离子浓度相等 稀释前 2 mol/L 稀释后 0.2 mol/L CH3COOH部分电离,酸的浓度与氢离子浓度不相等 ？ 问题分析：HCl === H+ + Cl- 2 电离平衡常数 通常用Ka、Kb分别表示弱酸、弱碱的电离平衡常数。 一水合氨的电离常数表达式 Kb＝ c(NH )·c(OH−) c(NH3·H2O) + 4 NH3·H2O NH4++ OH− 醋酸的电离常数表达式 Ka＝ c(CH3COO−)·c(H+) c(CH3COOH) CH3COOH H+ + CH3COO− 3 电离平衡常数 通常用Ka、Kb分别表示弱酸、弱碱的电离平衡常数。 1）多元弱酸的电离是分步进行的，每一步各有电离常数。 通常用K1 、K2 、K3等来分别表示。 H2CO3 H+ + H+ + CO32- H2CO3 2）多元弱碱 4 电离平衡常数的影响因素 温度 电离常数 K 只受温度影响 电离是吸热的： 升高温度，平衡正向移动，电离常数 K _______ 增大 在室温时，可以不考虑温度对电离常数的影响。 内因: 外因: 弱电解质本身的性质 温度 20 ℃ 24 ℃ pH 3.05 3.03 Ka＝ c(CH3COO−)·c(H+) c(CH3COOH) 5 电离平衡常数的相关计算 某温度下，溶质的物质的量浓度为 0.2 mol·L−1的氨水中，达到电离平衡时，已电离的NH3·H2O为1.7×10−3 mol·L−1，试计算该温度下NH3·H2O的电离常数Kb。 Kb＝ c(NH )·c(OH−) c(NH3·H2O) + 4 ＝ 1.7×10−3×1.7×10−3 0.2-1.7×10−3 ≈ 1.7×10−3×1.7×10−3 0.2 电离度的概念：0.85% 6 电离平衡常数的相关计算——电离度 α C(已电离） C(初始） 电离度α = ×100 % CH3COOH CH3COO- + H+ c(已电离） c(初始） α % = ×100 % = c初/mol·L－1 m 0 0 ∆c/mol·L－1 x x x c平/mol·L－1 m－x x x m ×100 % x 电离度的概念：0.85% 7 电离平衡常数的应用——计算溶液的pH 【例题】在25℃时，溶质的物质的量浓度为0.10 mol/L的醋酸的电离平衡常数为1.75×10-5，计算该醋酸溶液的pH. CH3COOH H+ + CH3COO− 初始浓度(mol/L) 0.10 0 0 变化浓度(mol/L) x x x 平衡浓度(mol/L) 0.10- x x x Ka＝ c(CH3COO−)·c(H+) c(CH3COOH) ＝ x2 0.10-x ≈ x2 0.10 ＝1.75×10-5 得x= 则pH≈2.8 8 [实验3-2]向两支分别盛有0.1 mol·L-1醋酸和0.1 mol·L-1硼酸溶液的试管中滴加等浓度的Na2CO3溶液，现象如下，你能得出什么结论？ 25 ℃时，电离常数 醋酸 1.75×10-5 碳酸 4.5×10-7(第一步电离) 硼酸 5.8×10-10 产生无色气泡 无明显变化 酸性：醋酸>碳酸>硼酸 在相同温度下，电离常数Ka (或Kb)越大，则酸性(或碱性）较强 电离平衡常数的应用——比较酸性强弱 9 电离平衡常数的应用——判断弱酸根离子结合H+的能力 弱酸的电离常数越小，酸性越弱，弱酸根离子结合氢离子的能力就越强。 酸性： CH3COO