第1节 电离平衡
第2课时:电离平衡常数
第三章
电离平衡常数
01
电离平衡常数的影响因素
02
甲酸(HCOOH)又称蚁酸,酸性很强,有腐蚀性,能刺激皮肤出现红肿。甲酸存在手某些蚁类和毛虫的分泌物中。
从电离平衡的角度分析皮肤被蚂蚁、毛虫叮咬后出现红胂的原因。
已知人体血液中存在如下平衡:
H2O + CO2 ? H2CO3 ? H+ + HCO3-
?
电离平衡常数
电离平衡常数
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。
1、电离平衡常数 K
弱碱的电离常数 Kb
弱酸的电离常数 Ka
一元弱酸、一元弱碱
CH3COOH ? CH3COO- + H+
?
NH3·H2O ? NH4++ OH-
?
电离平衡常数
多元弱酸、多元弱碱
1)多元弱酸的电离是分步进行的,每一步各有电离常数。
通常用K1 、K2 、K3等来分别表示
H2CO3 ? H+ + HCO3?
?
HCO3? ? H+ + CO32-
?
H2CO3
Ka1= ????(????+)·????(????????????3?)????(????2????????3)
?
Ka2= c(H+)·c(CO32?)c(HCO3?)
?
Cu(OH)2 ? Cu2+ + 2OH-
?
K=c(Cu2+?)·c2(OH?)c[Cu(OH)2]
?
2)多元碱
4.3×10-7
5.6×10-11
电离平衡常数
2、电离平衡常数的意义
一定温度下,弱电解质的K值越大,电离程度越大,酸性(或碱性)越强。
CH3COOH
H2CO3
K=1.8×10-5
Ka1 =4.3×10-7
Ka2 =5.6×10-11
酸性:
CH3COOH>H2CO3>HCO3?
?
以下表中是某些弱电解质的电离常数(25 ℃),比较它们的酸性强弱。
{5C22544A-7EE6-4342-B048-85BDC9FD1C3A}
弱电解质
电离常数
HClO
HF
HNO2
4.0×10?8
6.3×10?4
5.6×10?4
酸性:
HF > HNO2 > HClO
电离平衡常数
3、电离平衡常数的应用
1)溶液中离子浓度的大小判断
C(H+) c(H2PO4-) c(HPO42-) c(PO43- ) c(OH-)
H2PO4??H+?+?HPO42?
?
HPO42???H+?+?PO43?
?
H3PO4?H+?+?H2PO4?
?
H3PO4
?
离子浓度:
第一步K1 > 第二步K2 > 第三步K3
>
>
>
>
电离平衡常数
3、电离平衡常数的应用
2)判断离子结合质子的能力
一般弱酸的电离常数越小,酸性越弱,弱酸根离子结合氢离子的能力就越强。
酸性:
CH3COOH>H2CO3>HCO3?
?
CH3COO- _____ HCO3- _____ CO32-
<
<
结合H+能力:
电离平衡常数的影响因素
电离平衡常数的影响因素
温度
电离常数 K 只受温度影响
电离是吸热的:
升高温度,平衡正向移动,电离常数 K _______
增大
在室温时,可以不考虑温度对电离常数的影响。
内因:
外因:
弱电解质本身的性质
{5940675A-B579-460E-94D1-54222C63F5DA} 温度
20 ℃
24 ℃
pH
3.05
3.03
Ka=
c(CH3COO?)·c(H+)
c(CH3COOH)
分子变大
分母变小
电离平衡的相关计算
电离平衡的相关计算
1、电离程度 α
C(已电离)
C(初始)
α % =
×100 %
CH3COOH ? CH3COO- + H+
?
C(已电离)
C(初始)
α % =
×100 %
=
C初/mol·L-1 m 0 0
?C/mol·L-1 x x x
C平/mol·L-1 m-x x x
m
×100 %
x
电离平衡的相关计算
2、电离平衡常数
C初/mol·L-1 0.2 0 0
?C/mol·L-1
C平/mol·L-1
某温度下,氨水的浓度为 2.0 mol·L–1 , 达到电离平衡时,已电离的NH3·H2O 为1.7×10-3 mol·L–1 。计算该温度下的电离平衡常数。
NH3·H2O ??? NH4+ + OH-
?
=
0.2
1.7×10-3
≈
×1.7×10-3
1.4×10-5
1.7×10?3
0.2 ?1.7×10?3
1.7×10?3
1.7×10?3
1.7×10?3
1.7×10?3
已知25 ℃,NH3·H2O的Kb=。若氨水的浓度为 2.0 mol·L–1。求溶液中的氢氧根离子浓度c(OH–)。
6.0×10–3
=
2 - x
x ? x
C初/mol·L-1 2.0 0 0
?C/mol·L-1 x x x
C平/mol·L-1 2-x x x
NH3·H2O ??? NH4+ + OH-
?
=
1.8×10–5
电离平衡
常数
电离平衡常数
电离平衡常数的影响因素
电离程度、电离平衡常数的计算
电离平衡常数的计算
内因——电解质本身
外因——只受温度影响
表达式
意义 和 应用
第三章 第一节 电离平衡