第8章 酸碱解离平衡（课件）- 《无机化学》同步教学（吉林大学版）

第 8 章 酸碱解离平衡 8 － 1 弱酸和弱碱的解离平衡 8 － 1 － 1 一元弱酸、弱碱的解离平衡 1 解离平衡常数 醋酸 CH3COOH (经常简写做 HAc) 溶液中存在着平衡： 或： HAc ＋ H2O H3O+ ＋ Ac－ HAc H+ ＋ Ac－ 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 其平衡常数表达式可写成： 式中 Ka 是酸式解离平衡常数， [H+]、[Ac－] 和 [HAc] 分别表示 H+ 、Ac－ 和 HAc 的平衡浓度。 Ө 若用 c0 表示醋酸溶液的起始浓度，则有： Ө Ө 当解离平衡常数 K 很小，酸的起始浓度 c0 较大时，则有 c0≫[H+] ，于是上式可简化成 ： 适用条件： c0 ＞400 KaӨ ； 一元弱酸体系 。 Ө 所以： Ө 作为弱碱，氨水也发生部分解离，存在下列平衡： 其解离平衡常数可表示为： 式中 KbӨ 是弱碱的解离平衡常数， c0 表示碱的起始浓度， [OH－] 代表平衡时体系中 OH－ 的浓度。 NH3 · H2O NH4+ ＋ OH－ KbӨ 当c0 ＞400 KbӨ 时，有 Ө KaӨ ，KbӨ 值越大，表示弱酸、弱碱解离出离子的趋势越大。 一般把 KaӨ 小于10－２的酸称为弱酸。 一元弱酸 一元弱碱 HClO 2.9×10–8 (CH3)2NH 5.9×10–4 HF 6.3×10–4 C6H5NH2 4.0×10–10 HNO2 7.2×10–4 C5H5N 1.5×10–9 Ka Ө Kb Ө KaӨ ，KbӨ 与温度有关。但由于弱电解质解离过程的热效应不大，所以温度变化对二者影响较小。 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 2 解离度 弱酸、弱碱在溶液中解离的程度可以用解离度 α 表示，HAc 的解离度 α 表示平衡时已经解离的醋酸的浓度与醋酸起始浓度之比，即： NH3 · H2O 的解离度为： [H ] K Ө a a Ө K α 0 c + = 0 c 0 c = = 0 c b Ө K α = 0 c 例： a) 计算 0.10 mol · dm–3 HAc 溶液的 [H+] 和解离度； b) 计算 1.0×10–3 mol · dm–3 NH3 · H2O 的 [OH－] 和解离度。 已知 HAc 的 KaӨ ＝1.8×10–5，NH3·H2O的 KbӨ ＝1.8×10–5 平衡常数 KaӨ 和 KbӨ不随浓度变化，但作为转化百分数的解离度 α ，却随起始浓度的变化而变化。起始浓度 c0 越小，解离度 α 值越大。 解离度 α 经常用百分数表示。 其中 x 表示平衡时已解离的 HAc 的浓度 各物质的平衡相对浓度 0.10－x x x 各物质的起始相对浓度 0.10 0 0 即 c0 > 400 KaӨ ，有 0.10－x≈0.10，可以近似计算： 解： a) 反应方程式 HAc H+ ＋ Ac－ 平衡常数的表达式为 Ө 由于 Ө 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 故 [H+]＝1.34×10–3 mol · dm–3 若不采用近似计算，而将平衡常数的值代入其表达式中，则有： Ө Ө 解离度 [H ] α 0 c + = = 1.34% 0.10 1.34 ×10-3 = 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 解一元二次方程得 x = 1.33×10–3 即 [H+]＝1.33×10–3 mol · dm–3 各物质的起始相对浓度 1.0×10–3 0 0 各物质的平衡相对浓