电离平衡常数

第第页电离平衡常数1．表达式(1)一元弱酸HA的电离常数：根据HAH＋＋A－，可表示为Ka＝eq\f(cA－·cH＋,cHA)。(2)一元弱碱BOH的电离常数：根据BOHB＋＋OH－，可表示为Kb＝eq\f(cB＋·cOH－,cBOH)。2．特点(1)电离平衡常数与温度有关，与浓度无关，升高温度，K值增大。(2)电离平衡常数反映弱电解质的相对强弱，K越大，表示弱电解质越易电离，酸性或碱性越强。(3)多元弱酸的各级电离常数的大小关系是K1≫K2≫K3……，故其酸性取决于第一步电离。3．电离平衡常数的应用(1)判断弱酸(或弱碱)的相对强弱，电离常数越大，酸性(或碱性)越强。例1相同温度下，根据三种酸的电离常数，酸HXHYHZ电离平衡常数9×10－79×10－61×10－2则三种酸的强弱关系：HZ>HY>HX。(2)定量判断电离平衡移动的方向、解释移动的原因。例20.1mol·L－1的CH3COOH溶液加水稀释，平衡移动方向的判断，溶液中c(H＋)的变化情况。答案CH3COOHH＋＋CH3COO－原平衡：c(CH3COOH)c(H＋)c(CH3COO－)假设稀释eq\f(cCH3COOH,n)eq\f(cH＋,n)eq\f(cCH3COO－,n)至n倍后：Q＝eq\f(\f(cH＋,n)·\f(cCH3COO－,n),\f(cCH3COOH,n))＝eq\f(cH＋·cCH3COO－,n·cCH3COOH)＝eq\f(Ka,n)<Ka(n>1)所以电离平衡向电离方向移动。移动的结果使c(CH3COOH)减小，由于平衡常数不变，故c(H＋)和c(CH3COO－)都必然减小。(3)计算常温下一定浓度的弱酸或弱碱溶液中的c(H＋)或c(OH－)。例3已知25℃时某弱酸HX的电离常数Ka＝1.75×10－5，则25℃时0.1mol·L－1的HX溶液中H＋浓度是多少？答案HXH＋＋X－起始：c(HX)00平衡：c(HX)－c(X－)c(H＋)c(X－)[约等于c(H＋)]则Ka＝eq\f(cH＋·cX－,cHX－cX－)≈eq\f(c2H＋,cHX－cH＋)由于弱电解质的电离程度很小，c(HX)－c(H＋)≈c(HX)c(H＋)≈eq\r(Ka·cHX)＝eq\r(1.75×10－5×0.1)mol·L－1≈1.32×10－3mol·L－1(4)判断复分解反应能否发生，一般符合“强酸制弱酸”规律。例4已知25℃时弱酸的电离平衡常数HCN：Ka＝4.9×10－10，H2S：Ka1＝4.4×10－7，Ka2＝4.7×10－15，则反应Na2S＋HCN=NaHS＋NaCN能否发生？答案能发生。解析根据电离平衡常数的关系，电离氢离子的能力(酸性)：H2S>HCN>HS－，所以反应Na2S＋HCN=NaHS＋NaCN可以发生。4．电离度(1)概念在一定条件下的弱电解质达到电离平衡时，已经电离的电解质分子数占原电解质分子总数的百分比。(2)表示方法α＝eq\f(已电离的弱电解质分子数,溶液中原有弱电解质的总分子数)×100%也可表示为α＝eq\f(弱电解质的某离子浓度,弱电解质的初始浓度)×100%(3)影响因素①相同温度下，同一弱电解质，浓度越大，其电离度(α)越小。②相同浓度下，同一弱电解质，温度越高，其电离度(α)越大。(4)电离度与平衡常数的关系电离平衡常数与电离度(α)的关系(以一元弱酸为例)HAH＋＋A－起始：c酸00转化：c酸·α

c酸·αc酸·α平衡：c酸·(1－α)c酸·αc酸·αKa＝eq\f(c酸·α2,c酸·1－α)＝eq\f(c酸·α2,1－α)α很小，可认为1－α≈1，则Ka＝c酸·α2或α＝eq\r(\f(Ka,c酸))。(1)H2CO3的电离常数表达式：Ka＝eq\f(c2H＋·cCO\o\al(2－,3),cH2CO3)(×)错因：多元弱酸的电离常数分步书写。(2)弱电解质的电离平衡右移，电离常数一定增大(×)错因：电离常数只与温度有关，与平衡移动的方向无关。(3)电离常数大的酸溶液中的c(H＋)一定比电离常数小的酸溶液中的c(H＋)大(×)错因：酸中c(H＋)既跟酸的电离常数有关，还跟酸的浓度有关。(4)某一弱电解质，电离度越大，电离常数就越大(×)错因：相同温度下，同一弱电解质的电离常数相同，而溶液的浓度越小电离度越大。(5)相同温度下，向1mol·L－1的醋酸溶液中加入少量冰醋酸，其电离度变小(√)部分弱酸的电离平衡常数如下表：弱酸HCOOHH2SH2CO3HClO电离平衡常数(25℃)K＝1.77×10－4K1＝1.3×10－7K2＝7.1×10－15K1＝4.4×10－7K2＝4.7×10－11K＝3.0×10－8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－、HCOeq\o\al(－,3)、COeq\o\al(2－,3)、ClO－结合H＋的能力由强到弱的顺序为_______。(3)运用上述电离常数及物质的特性判断下列化学反应方程式不正确的是________(填序号)。①次氯酸与NaHCO3溶液的反应：HClO＋HCOeq\o\al(－,3)=ClO－＋H2O＋CO2↑②少量CO2通入NaClO溶液中：CO2＋H2O＋2ClO－=COeq\o\al(2－,3)＋2HClO③少量CO2通入NaClO溶液中：CO2＋H2O＋ClO－=HCOeq\o\al(－,3)＋HClO④硫化氢通入NaClO溶液中：H2S＋ClO－=HS－＋HClO⑤碳酸钠滴入足量甲酸溶液中：2HCOOH＋COeq\o\al(2－,3)=2HCOO－＋CO2↑＋H2O答案(1)HCOOH＞H2CO3＞H2S＞HClO(2)S2－＞COeq\o\