内容正文:
化学组 秦文平
第三章 水溶液中的离子反应与平衡
第一节 电离平衡
第三课时 电离平衡常数
学习目标
1、认识电离平衡常数,知道其定义及意义
2、能说出影响化电离衡常数的因素,能利用电离平衡常数解决问题
知识回顾
浓度均为0.01 mol·L-1的
强酸HA与弱酸HB pH均为2的强酸HA与弱酸HB
pH或物质的量浓度
开始与金属反应的速率
体积相同与过量碱反应消耗的碱的量
体积相同时与过量活泼金属反应产生H2的量
c(A-)与c(B-)大小
2=pHHA<pHHB
HA>HB
HA=HB
HA=HB
c(A-)>c(B-)
0.01 mol·L-1=c(HA)<c(HB)
HA=HB
HA<HB
HA<HB
c(A-)=c(B-)
新知探究
一、电离平衡常数的概念与表达式
1、概念
对一元弱酸或者一元弱碱来说,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。
2、表达式
练习:请书写CH3COOH、NH3.H2O电离平衡常数表达式。
新知探究
多元弱酸的电离是分步进行的,所以酸的元数是多少,就有几个电离常数。多元弱酸电离常数依次称为Ka1、Ka2……
例1:H2CO3是二元弱酸,其电离方程式和电离常数分别为:
=4.5×10-7
c(H+)·c(HCO3-)
c(H2CO3)
Ka1=
H2CO3 H++HCO3-
=4.7×10-11
c(H+)·c(CO32-)
c(HCO3-)
Ka2=
HCO3- H++CO32-
Ka1≫Ka2,因此计算多元弱酸溶液的c(H+)时,通常只考虑第一步电离。
一、电离平衡常数的概念与表达式
新知探究
二、电离平衡常数的意义
结论:一定温度下,K值越大,弱电解质的电离程度越大,酸性(或碱性)越强。
CH3COOH H2CO3 H2S
K=1.8×10-5 K1=4.3×10-7
K2=5.6×10-11 K1=9.1×10-8
K2=1.1×10-12
酸性:CH3COOH>H2CO3>H2S>HCO3->HS‑
电离平衡常数表示弱电解质的电离能力。
1
2
3
4
5
P61【实验3-2】
新知探究
三、电离平衡常数的影响因素
1、内因:弱电解质本身的性质。
2、外因:电离平衡常数只跟温度有关,温度升高,电离平衡常数增大。
新知探究
四、电离平衡常数的计算
【例1】在某温度时,溶质的物质的量浓度为0.2mol·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)。
NH3·H2O NH4+ + OH-
起始浓度
变化浓度
平衡浓度
0.2
0
0
1.7×10-3
1.7×10-3
1.7×10-3
1.7×10-3
1.7×10-3
0.2-1.7×10-3
c(NH3·H2O)
=(0.2-1.7×10-3)mol·L-1
≈0.2mol·L-1
Kb=
c(NH4+)·c(OH-)
c(NH3·H2O)
=
(1.7×10-3)·(1.7×10-3)
0.2
≈1.4×10-5
新知演练
【例2】已知25℃下,醋酸溶液中存在下述关系:
c(H+)·c(CH3COO-)/c(CH3COOH)=1.75×10-5,其中的数值是该温度下
醋酸的电离平衡常数。试回答下述问题:
(1)当向该溶液中加入一定量的盐酸时,上式中的数值 (填增大、
减小、不变),理由是 。
(2)若醋酸的起始浓度为0.010mol/L,平衡时氢离子浓度c(H+)
是 (提示:醋酸的电离常数很小,平衡时的c(CH3COOH)
可近似视为仍等于0.010mol/L。)
温度不变,弱电解质的电离平衡常数不变
不变
4.18×10-4mol/L
新知探究
【解析】(2)设电离平衡时H+物质的量浓度为x
0.010
0
0
0.010-x
x
x
CH3COOH CH3COO-+H+
c(起始)
c(平衡)
K=
=1.75×10-5
x2
0.010-x
c(H+) ·c(CH3COO-)
c(CH3COOH)
因醋酸的电离程度很小,故0.010-x≈0.010
即