内容正文:
第二节 弱电解质的电离平衡
第三章 水溶液中的离子反应与平衡
授课人:
课时2 电离平衡常数
学习目标
1.构建电离平衡常数模型,并能应用模型解释弱电解质在水中发生的变化,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.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。
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?
一、电离平衡常数
电离平衡常数
1、含义:
对一元弱酸或弱碱来说,在一定温度下达到电离平衡时,溶液中电离形成的各种离子浓度的乘积与未电离的分子浓度之比是一个常数,这个常数称为电离平衡常数,简称电离常数。
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
Ka=
[CH3COO−]·[H+]
[CH3COOH]
Kb=
[NH ]·[OH−]
[NH3·H2O]
+
4
NH3·H2O NH + OH−
+
4
CH3COOH H+ + CH3COO−
在 25℃时
醋酸的电离平衡常Ka=1.8×10-5。
NH3·H2O 的电离平衡常数 Kb = 1.8×10-5。
在醋酸和氨水中,醋酸和一水合氨的电离程度均很小,大部分醋酸和一水合氨仍以分子的形式存在。
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-
[HCO3-]
[H+]
[H2CO3]
[H+]
[HCO3-]
[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。
多元弱酸溶液的酸性主要由第一步电离决定。
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。
25℃ CH3COOH HCN
电离平衡常数 Ka=1.75×10-5 Ka=4.9×10-10
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
CH3COOH 25℃ 0℃
电离平衡常数 Ka=1.75×10-5 Ka=1.65×10-5
温度 20 ℃ 24 ℃
pH 3.05 3.03
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、电离平衡常数
4、应用:
根据电离常数可以判断盐与酸(或碱)反应是否发生,一般符合相同条件下“强酸(碱)制弱(碱)”规律。
03
根据下表提供的数据可知,室温下在溶液中能大量共存的微粒组是( )
化学式 HCN H2CO3 CH3COOH
电离平衡常数 4.9×10-10 K1=4.5×10-7
K2=4.7×10-11 1.75×10-5
B
将少量CO2通入NaCN溶液中:
一、电离平衡常数
4、应用:
根据电离平衡常数判断溶液中微粒浓度大小或比值。
04
加水稀释时,c(H+)减小,Ka值不变,则 增大。
=
c(CH3COO−)·c(H+)
c(CH3COOH)
c(CH3COO−)
c(CH3COOH)
·c(H+)
=
Ka