电离平衡常数课件高二上学期化学人教版选择性必修1

第一节

第2课时电离常数第3课时电离平衡常数1、建构电离平衡常数模型，并能应用模型解释弱电解质在水溶液中发生的变化。如何定量表示弱电解质的电离程度大小?稀释前2mol/L稀释后0.2mol/L0.2mol/LHCl完全电离，酸的浓度与氢离子浓度相等稀释前2mol/L稀释后0.2mol/LCH3COOH部分电离，酸的浓度与氢离子浓度不相等？思考与讨论分别取1mL2mol/L盐酸和1mL2mol/L醋酸，均加水稀释到10mL，请问稀释后的溶液，酸的浓度和氢离子浓度分别为多少？CH3COOHH++CH3COO−HClH++Cl−问题分析通常用Ka、Kb分别表示弱酸、弱碱的电离常数。一水合氨的电离常数表达式Kb＝c(NH4+)·c(OH−)c(NH3·H2O)醋酸的电离常数表达式Ka＝c(CH3COO−)·c(H+)c(CH3COOH)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生成的各种离子的浓度乘积，与溶液中未电离的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。一、电离常数CH3COOHCH3COO−

+

H+

NH3·H2ONH4++OH−例1、在某温度时，溶质的物质的量浓度为0.2mol·L−1的氨水中，达到电离平衡时，已电离的NH3·H2O为1.7×10−3mol·L−1，试计算该温度下NH3·H2O的电离常数Kb。c(NH3·H2O)＝(0.2−1.7×10−3)

mol·L−1

≈0.2mol·L−1NH3·H2O的电离方程式及有关粒子的浓度如下：数据处理c(NH3·H2O)Kb＝c(NH4+

)·c(OH−)＝(1.7×10−3)·(1.7×10−3)(0.2−1.7×10−3)0.2≈(1.7×10−3)·(1.7×10−3)起始浓度/(mol·L−1)变化浓度/(mol·L−1)平衡浓度/(mol·L−1)0.2001.7×10−30.2

−1.7×10−31.7×10−31.7×10−31.7×10−31.7×10−3NH3·H2ONH4++OH−例2、进一步计算该温度下，发生了电离的NH3·H2O占总NH3·H2O的多少？已电离的弱电解质分子数总的弱电解质分子数×100%＝1.7×10−3×V(溶液)0.2×V(溶液)×100%＝0.85%电离度=NH3·H2O的电离方程式及有关粒子的浓度如下：起始浓度/(mol·L−1)变化浓度/(mol·L−1)平衡浓度/(mol·L−1)0.2001.7×10−30.2

−1.7×10−31.7×10−31.7×10−31.7×10−31.7×10−3NH3·H2ONH4++OH−Ka—计算转化率名称化学式电离常数（K）名称化学式电离常数（K）醋酸CH3COOHKa=1.75×10-5亚硝酸HNO2Ka=5.60×10-4碳酸H2CO3Ka1=4.50×l0-7亚硫酸H2SO3Ka1=1.40×l0-2

Ka2=4.70×10-11Ka2=6.00×l0-8草酸H2C2O4Ka1=5.60×l0-2氢硫酸H2SKa1=1.10×l0-7

Ka2=1.50×l0-4Ka2=l.30×10-13氢氰酸HCNKa=6.20×10-10氢氟酸HFKa=6.30×10-4磷酸H3PO4Ka1=6.90×l0-3次氯酸HClOKa=4.00×10-8

Ka2=6.20×10-8甲酸HCOOHKa=1.80×10-4Ka3=4.80×l0-13

氨水NH3･H2OKb=1.80×10-5某些弱电解质的电离常数（25℃）①电离常数由弱电解质的性质决定。二、影响电离常数的因素例3、已知25℃时，已知CH3COOH的Ka=1.75×10-5和HCN的Ka=6.20×10-10，你能比较该温度下CH3COOH、HCN的酸性强弱吗？CH3COOH＞HCN酸性：Ka(CH3COOH)＞Ka(HCN)例4、已知某温度下，有如下三个反应：NaCN+HNO2HCN+NaNO2NaCN+HFHCN+NaFNaNO2+HFHNO2+NaF则该温度下，HF、HCN和HNO2三种弱酸的电离常数由大到小的顺序是_________________。Ka—比较酸性强弱温度20℃24℃pH3.053.03【看一看】pH计测定不同温度下0.05mol/L醋酸的pH，实验结果如下表：Ka＝c(H+)

·c(CH3COO−)c(CH3COOH)升高温度，电离平衡正向移动，K增大。②电离常数大小受温度影响。K随温度变化不大，室温时不考虑温度对K的影响。二、影响电离常数的因素例如：H2CO3是二元弱酸，H2CO3的电离方程式为：＝4.7×10－11c(H+)·c(CO

)c(HCO

)Ka2＝2−3−3（分步进行，一步定性）Ka1

>>Ka2>>Ka3

……三、多元弱酸或多元弱碱的电离平衡常数H2CO3

H++HCO−3HCOH++CO−32−3＝4.4×10－7c(H+)·c(HCO)c(H2CO3)Ka1＝−3向盛有2mL1mol/L醋酸的试管中滴加1mol/LNa2CO3溶液，观察现象。你能否由此推测Ka(CH3COOH)与Ka1(H2CO3)的大小关系？2CH3COOH+Na2CO3

2CH3COONa+CO2↑+H2OCH3COOH＞H2CO3酸性：Ka(CH3COOH)＞Ka1(H2CO3)实验3-2思考与讨论向两个锥形瓶中各加入0.05g镁条，塞紧橡胶塞，然后用注射器分别注入2mL2mol/L盐酸、2mL2mol/L醋酸，测得锥形瓶内的压强随时间的变化如图所示。请回答下列问题：（1）两上反应的速率及其变化有什么特点？（2）反应结束时，两个锥形瓶内气体的压强基本相等，由此你能得出什么结论？压强/kPa时间/s0100200300120140160镁与盐酸、醋酸反应时气体压强随时间的变化示意图2mol/L盐酸2mol/L醋酸例5、若将0.1mol/L醋酸加水稀释，使其溶质的浓度变为原来的0.5倍，你能判断醋酸电离平衡移动的方向吗？Q＝c(H+)2·c(CH3COO−)2c(CH3COOH)2＝Ka2Ka＝c(CH3COO−)·c(H+)c(CH3COOH)CH3COOHCH3COO−

+H+＜

Ka

解：越稀越电离Ka—判断平衡移动方向Ka＝c(CH3COO−)·c(H+)c(CH3COOH)＝x·x0.2≈1.75×10−5起始浓度/(mol·L−1)变化浓度/(mol·L−1)平衡浓度/(mol·L−1)0.200xxxx0.2−xxc(H+)＝x

＝0.00187mol/L例6、取1mL2mol/L醋酸（Ka=1.75×10−5），加水稀释到10mL，请问稀释后的溶液，酸的浓度和氢离子浓度分别为多少？CH3COOHCH3COO−

+

H+

c(CH3COOH)＝(0.2−x)mol·L−1

≈0.2mol·L−1解：Ka—计算H+浓度2mol/L

稀释后

0.2mol/L稀释10倍后，c(CH3COOH)降为之前浓度的稀释过程中，醋酸电离平衡正向移动，平衡移动只能削弱反应条件的影响。0.00187

mol/L0.00591

mol/L稀释10倍后，c(H+)降为之前浓度的1103.210

稀释前

例7、取1mL2mol/L醋酸，加水稀释到10mL，请问稀释后的溶液，酸的浓度和氢离子浓度分别为多少？CH3COOHCH3COO−

+

H+

解：Ka—计算H+浓度电离平衡常数电离平衡常数的影响因素电离平衡常数的应用电离平衡常数练习1、用水稀释0.1mol·L－1氨水时，溶液中随水量的增加而减小的是（

）A、

B、C、c（H＋）和c（OH－）的乘积

D、n（OH－）Bc（OH－）c（NH3·H2O）c（OH－）c（NH3·H2O）练习2、在25℃时，0.1mol·L－1的HNO2、HCOOH、HCN