内容正文:
第三章
第一节 电离平衡
第2课时 电离平衡常数
水溶液中的离子反应与平衡
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我们在之前的章节中学习过化学平衡常数,那么,当弱电解质的电离达到平衡时,溶液里各组分的浓度之间是否也存在类似的关系呢?
答案是肯定的
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PART 01
电离平衡常数
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电离平衡常数
一、电离平衡常数
1.定义
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的乘积,与溶液中未电离分子的浓度之比是一个常数,叫做电离平衡常数,简称电离常数。
一般用Ka表示弱酸的电离平衡常数,用Kb表示弱碱的电离平衡常数。
2.符号
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电离平衡常数
一、电离平衡常数
3.表达式
①对于一元弱酸(用HA表示)
电离方程式:HA⇌H++A-
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电离平衡常数
一、电离平衡常数
3.表达式
②对于一元弱碱(用BOH表示)
电离方程式:BOH⇌B++OH-
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电离平衡常数
一、电离平衡常数
3.表达式
③对于多元弱酸(以H2A为例),存在多步电离平衡,所以也存在多个电离平衡常数
第一步电离:H2A⇌H++HA-
第二步电离:HA-⇌H++A2-
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电离平衡常数
一、电离平衡常数
4.意义
①一定条件下,弱电解质电离平衡常数的大小体现了弱电解质的电离程度,电离平衡常数越大,电离程度越大,说明该酸的酸性(或碱的碱性)越强。
如:Ka(CH3COOH)>Ka(HClO),因此,醋酸是比次氯酸更强的酸。
②对于多元弱酸,其Ka1>>Ka2>>Ka3,因此多元弱酸的酸性主要由第一步电离决定的,Ka2、Ka3的大小体现了对应酸式酸根的电离程度。
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电离平衡常数
一、电离平衡常数
5.影响因素
①内因
②外因
决定电离平衡常数大小的主要因素是弱电解质本身的性质,弱电解质电离的程度越大,电离平衡常数越大。
某种弱电解质的电离平衡常数的大小,只与温度有关,温度越高,电离平衡常数越大。
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电离平衡常数
二、电离平衡常数的应用
1.电离平衡常数相关计算
——三段式的计算方法
例1.常温下,某一元弱酸HA的电离平衡常数Ka=1.0×10-6,则0.01mol/L的HA溶液,其电离度为( )
A. 0.1% B. 0.01%
C. 1% C. 0.001%
C
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电离平衡常数
二、电离平衡常数的应用
2.判断离子浓度的变化或大小
例2.常温下,向0.1mol/L醋酸溶液中逐渐加水稀释,该过程中c(H+)/c(CH3COOH)的值______。
增大
例3.常温下,H2SO3的Ka1=1.3×10-2,Ka2=6.2×10-8。向Na2SO3及NaHSO3的混合溶液中通入少量氯气,充分反应后,c(SO32-)/c(HSO3- )的值______,当溶液中氢离子浓度为3.1×10-7mol/L时,c(SO32-)/c(HSO3- )的值等于_____。
减小
0.2
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电离平衡常数
二、电离平衡常数的应用
3.比较酸(或碱)的强弱
例4.已知常温下几种弱酸的电离平衡常数的值如下表:
弱酸 CH3COOH HCN H2CO3
电离平衡常数 Ka=1.8×10-5 Ka= 4.9×10-10 Ka1= 4.3×10-7
Ka2= 5.6×10-11
(1)25℃时,等浓度的HCN溶液、H2CO3溶液和CH3COOH溶液的酸性由强到弱的顺序为________________________。
CH3COOH>H2CO3>HCN
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电离平衡常数
二、电离平衡常数的应用
3.比较酸(或碱)的强弱
例4.已知常温下几种弱酸的电离平衡常数的值如下表:
弱酸 CH3COOH HCN H2CO3
电离平衡常数 Ka=1.8×10-5 Ka= 4.9×10-10 Ka1= 4.3×10-7
Ka2= 5.6×10-11
(2)向NaCN溶液中通入少量的CO2,发生反应的离子方程式为:_______________________。
CO2+CN-+H2O=HCN+HCO3-
强酸制弱酸
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电离平衡常数
二、电离平衡常数的应用
3.比较酸(或碱)的强弱
例5.已知常温下H2SO3与H2CO3的电离平衡常数的值如下表:
弱酸 H2SO3 H2CO3
电离平衡常数 Ka1=1.3×10-2
Ka2=6.2×10-8 Ka1= 4.3×10-7
Ka2= 5.6×10-11
向Na2CO3溶液中通入一定量的SO2气体,发生反应的离子方程式一定错误的是( )
A. SO2 + H2O + CO32- = HSO3- + HCO3-
B. SO2 + H2O + 2CO32- = SO32- + 2HCO3-
C. 2SO2 + H2O + CO32- = 2HSO3- + CO2
D. SO2 + CO32- = SO32- + CO2
D
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PART 02
强酸(碱)与弱酸(碱)的比较
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02
强酸(碱)与弱酸(碱)的比较
一、稀释问题
例6.常温下,将50mL0.1mol/L盐酸溶液及50mL0.1mol/L醋酸溶液分别加水稀释至500mL后,所得溶液中氢离子浓度更大的是_____溶液。
1.等浓度稀释
盐酸
等体积等浓度的强酸(碱)与弱酸(碱)分别稀释相同的倍数后,浓度仍然相等,强酸(碱)电离出的H+(OH-)浓度更大。
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02
强酸(碱)与弱酸(碱)的比较
一、稀释问题
例7.常温下,将50mLpH=2的盐酸溶液及50mLpH=2的醋酸溶液分别加水稀释至500mL后,所得溶液中氢离子浓度更大的是_____溶液。
2.等pH稀释(初始H+或OH-浓度相等)
醋酸
等体积等pH的强酸(碱)与弱酸(碱)分别稀释相同的倍数后,由于弱酸(碱)的电离平衡正向移动,因此弱酸(碱)电离出的H+(OH-)浓度更大。
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02
强酸(碱)与弱酸(碱)的比较
二、反应问题
例8.常温下,向50mL0.1mol/L盐酸溶液及50mL0.1mol/L醋酸溶液分别加入足量体积、大小相同的锌片,产生氢气速率更快的是_____溶液,充分反应后,产生氢气的量_____多。
1.等体积等浓度的反应
盐酸
等体积等浓度的强酸(碱)与弱酸(碱),强酸(碱)中的H+(OH-)浓度更大,反应速率更快;最终电离出的H+(OH-)的物质的量相等,生成的产物的量相等。
一样
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02
强酸(碱)与弱酸(碱)的比较
二、反应问题
例8.常温下,向50mLpH=2的盐酸溶液及50mLpH=2的醋酸溶液分别加入足量体积、大小相同的锌片,产生氢气速率更快的是_____溶液,充分反应后,产生氢气的量_____多。
2.等体积等pH的反应
醋酸
等体积等pH的强酸(碱)与弱酸(碱),随着反应进行,弱酸(碱)的电离平衡正向移动,H+(OH-)浓度更大,反应速率更快;弱酸(碱)最终电离出的H+(OH-)的物质的量更多,生成的产物的量更多。
醋酸
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PART 03
课堂总结
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03
课堂总结
这堂课学到了什么?
①电离平衡常数的定义、表达式及意义。
②电离平衡常数的计算及应用。
③强酸(碱)与弱酸(碱)的比较。
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PART 04
课后作业
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04
课后作业
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River Flows In You (Original Mix) - remix
Mark Pride
Into The Deep Vol.02, track 12
298705.4
XXX -
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