内容正文:
第三章 水溶中的离子反应与平衡
电离平衡常数
IONIZATION EQUILIBRIUM CONSTANT
第2课时
授课老师:xxx
第一节
学习目标
1.掌握电离平衡常数表达式的书写。
2.根据平衡常数的影响因素,能够得到电离常数受到弱电解质本身的性质和温度的影响。
3.理解电离平衡常数的意义及应用,能够用电离常数进行简单计算。
4.从定量角度认识弱电解质的电离平衡,建立分析弱电解质电离平衡体系中粒子浓度的分析模型,发展证据推理与模型认知的核心素养。
【提出问题】
0.1 mol/L 盐酸中c(H+)=0.1 mol/L。0.1 mol/L 醋酸中c(H+)< 0.1mol/L,c(H+)=?
如何定量表示弱电解质电离程度的大小?
【知识背景】
IONIZATION EQUILIBRIUM CONSTANT
【思考交流】
【任务1】认识电离平衡常数
问题1:与其他化学平衡类似,在一定条件下,当弱电解质的电离达到平衡时,溶液里各组分的浓度之间存在一定的关系,类似于化学平衡体系中各组分浓度间的关系。试写出醋酸电离平衡体系中各粒子浓度的关系。
CH3COOH H+ + CH3COO−
K=
c(CH3COO−)·c(H+)
c(CH3COOH)
IONIZATION EQUILIBRIUM CONSTANT
【任务1】认识电离平衡常数
电离平衡常数 K
对于一元弱酸或一元弱碱,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一个常数。这个常数叫做电离平衡常数,简称电离常数。
通常用Ka、Kb分别表示弱酸、弱碱的电离常数。
CH3COOH H+ + CH3COO−
Ka=
c(CH3COO−)·c(H+)
c(CH3COOH)
NH3·H2O NH4+ + OH−
Kb=
c(NH4+ )·c(OH−)
c(NH3·H2O)
IONIZATION EQUILIBRIUM CONSTANT
【任务2】分析电离平衡常数的影响因素
【思考交流】
问题2:弱电解质的电离平衡属于化学平衡的一种,结合化学平衡常数相关知识,你认为电离常数与哪些因素有关。
电离常数与弱电解质本身的性质和温度有关。
对于给定的弱电解质溶液,电离常数大小通常与温度相关。
IONIZATION EQUILIBRIUM CONSTANT
不同温度下CH3COOH的 Ka
【任务2】分析电离平衡常数的影响因素
【思考交流】
问题3:分析下列表格中的数据,你能得到什么结论?
温度 0℃ 10℃ 25℃
Ka 1.66×10-5 1.73×10-5 1.75×10-5
弱电解质的电离是吸热过程。升高温度,电离常数 K 增大。
【注】电离常数随温度变化不大,所以室温时可以不考虑温度对电离常数的影响。
IONIZATION EQUILIBRIUM CONSTANT
【任务3】利用平衡常数进行简单计算
【思考交流】
问题4:试通过计算确定25℃时0.1 mol/L 醋酸中的c(H+)。(已知25℃时 醋酸的Ka=1.75×10-5)
设:0.1 mol/L 醋酸中的c(H+)为x
起始浓度/(mol·L−1)
变化浓度/(mol·L−1)
平衡浓度/(mol·L−1)
CH3COOH H+ + CH3COO−
0.1
0
0
x
x
x
0.1-x
x
x
IONIZATION EQUILIBRIUM CONSTANT
【任务3】利用平衡常数进行简单计算
起始浓度/(mol·L−1)
变化浓度/(mol·L−1)
平衡浓度/(mol·L−1)
CH3COOH H+ + CH3COO−
0.1
0
0
x
x
x
0.1-x
x
x
Ka=
c(CH3COO−)·c(H+)
c(CH3COOH)
x·x
0.1-x
=
= 1.75×10-5
x·x
0.1
≈
x =1.32×10-3 mol·L−1
该温度下电离程度小
IONIZATION EQUILIBRIUM CONSTANT
【任务3】利用平衡常数进行简单计算
【思考交流】
问题5:进一步计算该温度下,有多少比例的CH3COOH发生了电离。
电离度(α):表示弱电解质在水中的电离程度。
已电离弱电解质分子数
原弱电解质分子数
×100%
α=
已电离的溶质浓度
溶质的初始浓度
×100%
=
1.32×10-3 mol·L−1
0.1mol·L−1
×100%
α=
1.32%
=
IONIZATION EQUILIBRIUM CONSTANT
【任务3】利用平衡常数进行简单计算
【思考交流】
问题6:试计算,25℃时,0.1 mol/