内容正文:
第一节 弱电解质的电离平衡
课时2 电离平衡常数和电离度
第三章 水溶液中的离子反应
授课人:
学习目标
1.从化学平衡常数角度理解电离平衡常数的表达式及影响因素。
2.熟悉电离平衡常数和电离度的应用。
3.通过分析、推理等方法认识电离平衡常数、电离度的意义,建立电离平衡常数的表达式书写、计算和“强酸制弱酸”的思维模型,培养证据推理与模型认知的化学核心素养。
课程导入
怎样定量比较弱电解质的相对强弱?
电离程度相对大小怎么比较?
醋酸电离达到平衡时(25 ℃),实验测定的溶液中各种微粒的浓度如下:
4.21×10-3
1.34×10-3
1.00
0.100
1.8×10-5
1.8×10-5
0.42%
1.34%
在一定温度下,醋酸在水溶液中达到电离平衡时,
的值是常数。
c(CH3COO−)·c(H+)
c(CH3COOH)
一、电离平衡常数
一、电离平衡常数
电离平衡常数
1、含义:
在一定条件下,当弱电解质在水溶液中达到电离平衡时,溶液中弱电解质电离所生成的各种离子浓度的乘积,与溶液中未电离的分子的浓度之比是一个常数,这个常数叫做电离平衡常数,简称电离常数,用K表示。
弱酸和弱碱的电离常数分别用Ka和Kb表示.
一、电离平衡常数
2、表示方法:
c(A -)、 c(B十)、 c(HA)和c(BOH) 均为达到电离平衡后各粒子在溶液中的浓度值
(1)一元弱酸HA的电离常数:根据HA H++A-,
可表示为
(2)一元弱碱BOH的电离常数:根据BOH B++OH-,
可表示为
Ka=
c ( H+) .c( A-)
c(HA)
Kb=
c ( B+).c( OH- )
c(BOH)
一、电离平衡常数
醋酸的电离常数表达式
一水合氨的电离常数表达式
Ka=
c(CH3COO−)·c(H+)
c(CH3COOH)
Kb=
c(NH )·c(OH−)
c(NH3·H2O)
+
4
NH3·H2O NH + OH−
+
4
CH3COOH H+ + CH3COO−
一、电离平衡常数
几种弱酸和弱碱的电离平衡常数(25 ℃)
K 值越大,电离能力越强,相应弱酸 (或弱碱)的酸(或碱)性越强。
多元弱酸的电离是分步进行的,每步各有电离平衡常数,
通常用K1、K2等来分别表示。
H2CO3 H++HCO3-
HCO3- H++CO32-
c(HCO3-)
c(H+)
c(H2CO3)
c(H+)
c(HCO3-)
c(CO32-)
Ka1=
Ka2=
一、电离平衡常数
由于多元弱碱为难溶碱,所以一般不用电离平衡常数,而用以后要学到的难溶物的溶度积常数。
一、电离平衡常数
电离常数的大小:Ka1≫Ka2≫Ka3;
多元弱酸的酸性主要由第一步电离决定。
分步进行,一步定性
Ka1≫Ka2≫Ka3原因:
第一步电离产生的H+对第二、三步的电离起抑制作用,使其电离平衡逆向移动。
一、电离平衡常数
3、影响因素:
(1)内因:弱电解质的本身性质。
电解质越弱,Ka(或Kb)越小,越难电离,酸 (碱)的酸(碱)性越弱。
温度 20 ℃ 24 ℃
pH 3.05 3.03
pH计测定不同温度下0.05 mol/L 醋酸的pH,实验结果如下表所示:
Ka=
c(CH3COO−)·c(H+)
c(CH3COOH)
分子变大
分母变小
越热越电离
(2)外因:只与T有关
T越大, Ka(Kb)越大。
一、电离平衡常数
4、应用:
根据电离平衡常数可以判断弱酸(或弱碱)的相对强弱,相同条件下,电离平衡常数越大,酸性(或碱性)越强。
01
H3PO4 H2SO3 HF HNO2 HCOOH CH3COOH H2CO3 H2S HCN
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一、电离平衡常数
4、应用:
根据浓度商Q与电离平衡常数K的相对大小判断电离平衡的移动方向。
02
若将0.1 mol/L 醋酸加水稀释,使其溶质的浓度变为原来的0.5倍,你能判断醋酸电离平衡移动的方向吗?
判断依据1
越稀越电离
判断依据2
借助电离常数进行判断
Q =
c(H+)
2
·
c(CH3COO−)
2
c(CH3COOH)
2
=
Ka
2
< Ka
一、电离平衡