化学人教版2019选择性必修1 3.1.3 电离平衡常数

1、走进奇妙的化学世界选择性必修1第三章 水溶液中的离子反应与平衡第一节 电离平衡第3课时 电离平衡常数问题:怎样定量的比较弱电解质的相对强弱?电离程度相对大小怎么比较？ 学习 目标第3课时 电离平衡常数PART01PART02了解电离平衡常数的含义能从电离 离子反应等角度分析溶液的性质,如酸碱性 导电性等1含义：一、电离平衡常数2表示方法： 在一定条件下，当弱电解质达到电离平衡时，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)一元弱酸HA的电离常数：HA HA(2

2、)一元弱碱BOH的电离常数：BOH BOHc(A -）、c(B十）、c(HA）和c(BOH）均为达到电离平衡时的平衡浓度。【例题1】 书写下列电解质的电离方程式,写出对应的电离常数表达式,多步电离的判断各步电离常数的大小。(1)HClO(2)NH3H2O(3)H2CO3(4)Fe(OH)3【例题2】在某温度时，溶质的物质的量浓度为 0.2 molL1的氨水中，达到电离平衡时，已电离的NH3H2O为1.7103 molL1，试计算该温度下NH3H2O的电离常数（Kb）NH3H2O NH4+ + OH起始浓度/(molL1) 0.2 molL1 0 0变化浓度/(molL1) 1.7103 mol

3、L1 1.7103 molL1 平衡浓度/(molL1) 1.7103 molL1 总结：已知起始时c(HX)和电离产生的c(H+),求电离平衡常数。 HX H+X- 起始: c(HX) 0 0 平衡: c(HX)-c(H+) c(H+) c(X-)由于弱酸只有极少一部分电离,c(H+)的数值很小,可做近似处理:c(HX)-c(H+)c(HX),则Ka= ,代入数值求解即可。(3)多元弱酸的电离平衡常数:多元弱酸分步电离，每一步都有电离平衡常数，通常用Ka1、Ka2等来分别表示。H2CO3 HHCO3 Ka1 HCO3 HCO32 Ka225时H2CO3 的两步电离常数为：4.510-74.7

4、10-11H2CO3 的两步电离常数Ka1Ka2 H3PO4H+ + H2PO4- Ka1= 7.110-3H2PO4-H+ + HPO42- Ka2= 6.210-8HPO42-H+ + PO43- Ka3= 4.510-13H3PO4的分步电离：多元弱酸的各级电离常数逐渐减小：Ka1Ka2Ka3 当Ka1Ka2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。25时,几种弱酸的电离常数名称电离常数HF3.510-4H2CO34.310-7CH3COOH1.810-5HClO3.010-8不同温度下醋酸的电离常数温度电离常数251.810-5505.110-

5、5分析数据，结合实验,得出结论结论:3.弱电解质电离平衡常数的影响因素(1)影响电离平衡常数的因素。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。注意：电离常数大小的比较需在同一温度下进行。3.电离常数K的影响因素:升高温度，电离常数K值增大电解质越弱，越难电离，电离常数K越小内因：外因：由物质本性决定同一弱电解质溶液， 电离常数K只受温度影响在使用电离平衡常数时应指明温度4.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

6、。弱酸的Ka越大，电离程度越大，越容易电离出H+，酸性越强。H2SO3 H3PO4 HF CH3COOH H2CO3 H2S HClO HCN Ka1（H2SO3）=1.5410-2Ka1 (H3PO4)=7.110-3Ka(HF)=6.810-4Ka(CH3COOH)=1.710-5Ka1（H2CO3）=4.5410-7Ka1（H2S）=1.010-7Ka (HClO)=3.210-8Ka (HCN)=6.210-10(常温下)弱碱的Kb越大，电离程度越大，越容易电离出OH-，碱性越强。CH3COOH HCN酸性：电离常数由物质本性决定Kac(CH3COO)c(H+)c(CH3COOH)Ka

7、c(CN)c(H+)c(HCN)Ka(CH3COOH) Ka(HCN) CH3COOH H+ + CH3COO HCN H+ +CN 【例题3】 已知25 时，相同浓度的CH3COOH溶液与HCN溶液相比较，CH3COOH溶液酸性相对更强。 你能比较该温度下CH3COOH、HCN电离常数的大小吗？5.电离度 （） := 100%已电离的溶质分子数 原有溶质分子总数 已电离的溶质浓度 溶质的初始浓度= 100%弱电解质在水中达到电离平衡时，已电离的溶质分子数占原有溶质分子总数的百分数，称为电离度。电离度实际上是一种平衡转化率，表示弱电解质在水中的电离程度。电离度越大，则表示弱电解质电离程度越大。

8、同一弱电解质的电离度与浓度、温度有关。溶液越稀，电离度越大；温度越高，电离度越大；6.电离常数的应用 :比较离子浓度大小：如磷酸溶液中离子浓度大小关系C(H+) c(H2PO4-) c(HPO42-) c(PO43-） c(OH-)练习1 H2S溶液和氨水中的微粒浓度大小关系分别为：练习2.18 时,H2A(酸):Ka1=4.310-7,Ka2=2.110-12;H2B(酸):Ka1=1.010-7,Ka2=6.310-13。在浓度相同的两种溶液中,用“”“比较弱电解质中微粒浓度比值的变化。依据弱电解质的电离常数表达式,可以比较浓度改变时(温度不变)溶液中某些微粒浓度的变化。如:醋酸溶液中加水

9、稀释过程中 是如何变化的?加水稀释,K值不变,c(H+)减小,则 始终保持增大。变小不变变大比较离子结合质子的能力大小:弱酸的Ka值越小，酸性越弱，酸根阴离子结合H+的能力就越强。例如：已知在25下，H2CO3和HClO的电离常数如下：H2CO3 的 Ka14.510-7， Ka24.710-11，HClO的Ka=3.210-8在Na2CO3和NaClO的混合溶液中逐滴加入稀硫酸，发生离子方程式的先后顺序为： 、 、 。 将少量CO2通入NaClO的溶液中的离子方程式： 。 A.少量CO2通入NaClO溶液中：CO2+H2O+2ClO-CO32-+2HClOB.少量SO2通入Ca(ClO)2溶

10、液中： SO2+H2O+Ca2+2ClO- CaSO3+2HClOC.少量SO2通入Na2CO3溶液中：SO2+H2O+2CO32-SO32-+2HCO3-D.等浓度、体积的NaHCO3与NaHSO3混合：H+HCO3- CO2+H2O例题. 25时，弱酸的电离平衡常数如下表，下列说法正确的是()弱酸CH3COOHHClOH2CO3H2SO3K1.810-54.910-10K1=4.310-7K2=5.610-11K1=1.510-2K2=1.010-7C (3)利用电离平衡常数判断反应能否发生酸H2SO3CH3COOHH2CO3HSO3-HClOHCO3-盐HSO3-CH3COO-HCO3-

11、SO32-ClO-CO32-弱酸 CH3COOHHClOH2CO3H2SO3K1.810-54.910-10K1=4.310-7K2=5.610-11K1=1.510-2K2=1.010-7A.少量CO2通入NaClO溶液中：CO2+H2O+2ClO-CO32-+2HClO“右下反应法”D.等浓度、体积的NaHCO3与NaHSO3混合：HSO3-+HCO3- CO2+H2O+SO32-H2A H+HA- Ka1 HA- H+A2- Ka2 HB H+ B- Ka 已知:HB+A2- = HA-+B- HB+HA- = H2A+B- 2HB+A2- = H2A+2B-若Ka1KaKa2则能发生若

12、Ka1Ka2 Ka则能发生 若KaKa1Ka2 则能发生 H2A+B - = HA- +HBHB+HA- = H2A+B- HA-+B- = A2-+HBH2A+2B- = A2-+2HB1.已知下面三个数据：7.2104、4.6104、4.91010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：NaCNHNO2=HCNNaNO2；NaCNHF=HCNNaF；NaNO2HF=HNO2NaF，由此可判断下列叙述中不正确的是()AKa(HF)7.2104BKa(HNO2)4.91010C根据两个反应即可得出一元弱酸的强弱顺序为HFHNO2HCNDKa(HCN)Ka(HNO2)

13、Ka(HF)B2.H2CO3和H2S在25 时的电离常数如下：电离常数Ka1Ka2H2CO34.21075.61011H2S5.71081.21015B B 3部分弱酸的电离平衡常数如下表：弱酸HCOOHH2SH2CO3HClO电离平衡常数(25 )K1.77104K11.3107K27.11015K14.4107K24.710113.0108按要求回答下列问题：(1)HCOOH、H2S、H2CO3、HClO的酸性由强到弱的顺序为_。(2)同浓度的HCOO、HS、S2、HCO3-、CO32-、ClO结合H的能力由强到弱的顺序为_HCOOHH2CO3H2SHClOS2CO32-ClOHSHCO3

14、-HCOO (4)用电离常数判断电离平衡移动方向:将1L 0.1 mol/L 醋酸加水稀释到2L，判断电离平衡移动的方向。加入少量CH3COONH4K = c(CH3COO-) c(CH3COO-) c(CH3COOH)条件改变瞬间：Qc = c(CH3COO-) c(CH3COO-) 1212c(CH3COOH)12K Qc 加水稀释促进电离(5)计算电离度:起始C0 0平衡c-cccccc变化Ka = (c)2c-c当1%时，c-c cKa = (c)2ca对 0.1molL-1CH3COOH 0.01 molL-1的CH3COOH 溶液进行下列比较（填序号）：电离度 C(H+) 酸性条件改变平衡移