内容正文:
弱电解质的电离平衡
第2课时 电离平衡常数和电离度
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1.知道电离平衡常数的含义、影响因素及简单应用。
2.能理解电离度。
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在一定条件下,当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。弱酸的用Ka表示,弱碱的用Kb表示。
1.表达式
(1)对于一元弱酸HA:
(2)对于一元弱碱BOH∶
H2CO3 H++HCO3- Ka1=
HCO3- H++CO32- Ka2=
c(A−)·c(H+)
c(HA)
Ka=
Kb=
c(B+)·c(OH−)
c(BOH)
电离平衡常数
2.电离常数K的意义:
电离常数表征了弱电解质的电离能力,
根据相同温度下,电离常数的大小可以判断弱电解质电离能力的相对强弱。
①弱碱的Kb越大,电离程度越大,越容易电离出OH-,碱性越强。
②弱酸的Ka越大,电离程度越大,越容易电离出H+,酸性越强。
酸性强弱:
Ka1(H2SO3)=1.54×10-2
Ka1 (H3PO4)=7.1×10-3
Ka(HF)=6.8×10-4
Ka(CH3COOH)=1.7×10-5
Ka1(H2CO3)=4.54×10-7
Ka1(H2S)=1.0×10-7
Ka (HClO)=3.2×10-8
Ka (HCN)=6.2×10-10
(常温下)
H2SO3 > H3PO4 > HF > CH3COOH > H2CO3> H2S > HClO > HCN
电离平衡常数
探究二 影响电离常数大小的因素
名称 化学式 电离常数(K) 名称 化学式 电离常数(K)
碳酸 H2CO3 Ka1=4.50×l0-7 亚硫酸 H2SO3 Ka1=1.40×l0-2
Ka2=4.70×10-11 Ka2=6.00×l0-8
草酸 H2C2O4 Ka1=5.60×l0-2 氢硫酸 H2S Ka1=1.10×l0-7
Ka2=1.50×l0-4 Ka2=l.30×10-13
磷酸 H3PO4 Ka1=6.90×l0-3
Ka2=6.20×10-8
Ka3=4.80×l0-13
比较多元弱酸的各步电离常数可以发现, Ka1>Ka2>Ka3>……当 Ka1>>Ka2时,
计算多元弱酸中的 c(H+),或比较多元弱酸酸性的相对强弱时,通常只考虑第一步电离.
分析相同温度下(25℃)多元弱酸的电离常数,你有什么发现?
问题3
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25℃时,几种弱酸的电离常数
名称 电离常数
HF 3.5×10-4
H2CO3 4.3×10-7
CH3COOH 1.8×10-5
HClO 3.0×10-8
不同温度下醋酸的电离常数
温度 电离常数
25℃ 1.8×10-5
50℃ 5.1×10-5
结论1:
相同温度下,不同弱电解质的电离常数不同,即影响电离常数大小的主要因素是弱电解质本身的性质。
弱电解质的电离常数受温度的影响,
升高温度,电离平衡常数增大。
结论2:
越热越电离
3.特点及影响因素
(1)多元弱酸是分步电离的,一步只电离一个H+,
各级电离常数的大小关系一般是Ka1≫Ka2≫Ka3,
所以其酸性主要决定于第一步电离。
(2)影响因素:
越热越电离
CH3COOH的电离常数(25 ℃)
=1.75×10−5
Ka=
c(CH3COO−)·c(H+)
c(CH3COOH)
=6.2×10−10
Ka=
c(CN−)·c(H+)
c(HCN)
CH3COOH > HCN
酸性:
(1)相同温度下,直接比较弱电解质的相对强弱
HCN的电离常数(25 ℃)
4、电离平衡常数的应用
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已知下面三个数据:7.2×10-4、4.6×10-4、4.9×10-10分别是下列有关的三种酸的电离常数(25 ℃)。若已知下列反应可以发生:
NaCN+HNO2=HCN+NaNO2;
NaCN+HF=HCN+NaF;
NaNO2+HF=HNO2+NaF,
由此可判断下列叙述中不正确的是( )
A.Ka(HF)=7.