影响电离平衡的因素及电离平衡常数+高二上学期化学人教版（2019）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

第二课时弱电解质的电离平衡及电离常数(2)醋酸在电离过程中各微粒浓度的变化？

CH3COOH

CH3COO-+H+电离结合(1)开始时，V电离和V结合怎样？

c(CH3COOH)c(H+)c(CH3COO-)v(电离)v(结合)开始时

接着

最后

00最大(3)当V电离=V结合时，可逆过程达到什么状态？画出V～t图。思考与交流增大最大减小增大不变0增大减小不变不变不变不变V电离V结合V电离=V结合

电离平衡状态弱电解质电离平衡状态建立示意图tV0弱电解质电离平衡状态的建立（2）特征动：电离平衡是一种动态平衡

变：条件改变时，电离平衡发生移动等：V电离=V结合≠0弱：弱电解质的溶液中（1）定义:一定条件(如温度、浓度)下，当弱电解质分子电离成离子的速率和离子重新结合成分子的速率相等时,电离过程就达到平衡状态—电离平衡。定：平衡时分子、离子的浓度不再变化一、电离平衡电离度(α)

=n(已电离的电解质分子)n(起始的电解质分子总量)

表示了弱电解质的电离程度的相对强弱电离度改变条件移动方向n(H+)c(H+)c(CH3COO-)c(CH3COOH)电离程度导电能力

通入HCl(g)

加NaOH(s)

加CH3COONa(s)升温加水稀释加CH3COOH(l)加金属镁逆移增大减小增大正移减小增大减小逆移减小增大增大正移减小减小

稀醋酸溶液中存在平衡：CH3COOHCH3COO－＋H+，其他条件相同时，试运用勒夏特列原理分析，改变下列条件，对表格中各项有什么影响？增大减小减小增大正移增大增大减小增大正移增大增大增大减小外界影响因素增大增大增大减小减小增大增大增大增大增大正移减小减小增大增大增大增大减小增大减小通常电解质越弱电离程度越小。弱电解质本身的性质。（决定性因素）外因温度升温平衡向电离方向移动弱电解质的电离是吸热越热越电离弱电解质浓度越大，电离程度越小越稀越电离浓度内因影响因素

外因

在弱电解质溶液中加入同弱电解质具有相同离子的强电解质，使电离平衡向左移动同离子左移同离子效应发生化学反应化学反应右移

在弱电解质溶液中加入与弱电解质电离出的离子发生反应的物质，使电离平衡向右移动1、电离平衡常数的概念：

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，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。

2、表达式：对于一元弱酸

HAH++A-Ka=c(H+).c(A-)

c(HA)对于一元弱碱BOHB++OH-Kb=c(B+).c(OH-)

c(BOH)c(A-）、c(B十）、c(HA）和c(BOH）均为达到电离平衡时的平衡浓度。二、电离平衡常数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、Ka3……来分别表示。H2CO3H＋＋HCO3－

Ka1＝HCO3－H＋＋CO32－

Ka2＝25℃时H2CO3的两步电离常数为：H3PO4H++H2PO4-Ka1=7.1×10-3H2PO4-H++HPO42-Ka2=6.2×10-8HPO42-H++PO43-Ka3=4.5×10-13H3PO4的分步电离：

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。电离平衡常数的大小：Ka1≫Ka2≫Ka3；多元弱酸的酸性主要由第一步电离决定。就电离本身而言，每一步的电离程度如何变化，为什么？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。①弱碱的Kb越大，电离程度越大，越容易电离出OH-，碱性越强。②弱酸的Ka越大，电离程度越大，越容易电离出H+，酸性越强。酸性强弱：

Ka1（H2SO3）=1.54×10-2Ka1(H3PO4)=7.1×10-3Ka(HF)=6.8×10-4Ka(CH3COOH)=1.7×10-5Ka1（H2CO3）=4.54×10-7Ka1(H2S)=1.0×10-7Ka(HClO)=3.2×10-8Ka(HCN)=6.2×10-10(常温下)H2SO3>H3PO4>HF>CH3COOH>H2CO3>H2S>HClO>HCN25℃时，几种弱酸的电离常数名称电离常数HF3.5×10-4H2CO34.3×10-7CH3COOH1.8×10-5HClO3.0×10-8不同温度下醋酸的电离常数温度电离常数25℃1.8×10-550℃5.1×10-5分析下列数据，得出结论结论1: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。结论2: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5、弱电解质电离平衡常数的影响因素：例1、在某温度时，溶质的物质的量浓度为0.20mol·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。

二、电离平衡常数的应用1、电离常数的计算例2、已知25℃时，CH3COOH的Ka＝1.75×10－5，计算0.10mol·L－1的CH3COOH溶液达到电离平衡时c(H＋)的浓度。设醋酸电离达到平衡时H＋的浓度为x

mol·L－1

CH3COOH⇌H＋＋CH3COO－初始/(mol·L－1)

0.10

0

0平衡/(mol·L－1)

0.10－x

x

x当Ka数值很小时，x的数值很小，可作近似处理：0.10－x≈0.10二、电离平衡常数的应用有关电离平衡常数的计算模板

HX

⇌

H＋＋X－起始c(HX)

0

0平衡c(HX)－c(H＋)

c(H＋)

c(X－)二、电离平衡常数的应用

a电离程度：次氯酸>碳酸氢根离子二、电离平衡常数的应用例3、已知：25℃时，下列四种弱酸的电离常数：

CH3COOHHCOOHHClOH2CO3K1.75×10－51.8×10－44.0×10－8Ka1＝4.5×10－7，Ka2＝4.7×10－11

2、利用电离平衡常数判断复分解反应是否发生“强酸制备弱酸”

A.少量CO2通入NaClO溶液中：CO2+H2O+2ClO-═CO32-+2HClO

B.少量SO2通入Ca(ClO)2溶液中：SO2+H2O+Ca2++2ClO-═CaSO3↓+2HClO

C.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4、25℃时，弱酸的电离平衡常数如下表，下列说法正确的是弱酸CH3COOHHClOH2CO3H2SO3K1.8×10-54.9×10-10Ka1=4.3×10-7Ka2=5.6×10-11Ka1=1.5×10-2Ka2=1.0×10-7C二、电离平衡常数的应用3、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。思考:醋酸溶液中加水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。二、电离平衡常数的应用例5、在一定温度下，加水逐渐稀释1mol·L－1氨水的过程中，随着水量的增加，请说明溶液中下列含量的变化：(1)n(OH－)______(填“增大”“减小”或“不变”，下同)。增大增大不变二、电离平衡常数的应用4、计算电离度起始C00平衡c-cαcαcαcαcαcα变化Ka=(cα)2c-cα当α<1%时，c-cα≈cKa=(cα)2ca二、电离平衡常数的应用三、强酸、弱酸与活泼金属反应的特点

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－1盐酸、2mL2mol·L－1醋酸，测得锥形瓶内气体的压强随时间的变化如图所示：(1)两个反应的反应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?1.

同条件，镁条与盐酸、醋酸的反应

宏观辨识微观探析反应初期v盐酸比v醋酸大盐酸是强酸，完全电离，醋酸是弱酸，部分电离，两者同浓度，盐酸中的c(H＋)较大，因而反应速率较大反应过程中v盐酸始终大，v盐酸减小明显，v醋酸减小不明显随反应进行，醋酸电离平衡正向移动，消耗的H＋能及时电离补充，所以一段时间内速率变化不明显最终二者产生H2的量基本相等，速率几乎都变为零镁条稍过量，两种酸的物质的量相同，随醋酸电离，平衡正向移动，醋酸几乎消耗完全，最终二者与镁条反应的H＋的物质的量几乎相同，因而产生的H2量几乎相同。两种酸都几乎消耗完全，反应停止，速率几乎都变为0三、强酸、弱酸与活泼金属反应的特点2、一元强酸和一元弱酸的比较(1)同体积、同物质的量浓度的一元强酸(如盐酸)与一元弱酸(如醋酸)的比较比较项目酸c(H＋)酸性中和碱的能力与足量活泼金属反应产生H2的总量与同一金属反应时的起始反应速率一元强酸一元弱酸三、强酸、弱酸与活泼金属反应的特点大小强弱相同相同大小2、一元强酸和一元弱酸的比较(2)同体积、同c(H＋)的一元强酸(如盐酸)与一元弱酸(如醋酸)的比较比较项目酸c(H＋)酸性中和碱的能力与足量活泼金属反应产生H2的总量与同一金属反应时的起始反应速率一元强酸一元弱酸三、强酸、弱酸与活泼金属反应的特点相同相同小大少多相同第三章水溶液中的离子反应与平衡

第二节

水的电离和溶液的pH第一课时

水的电离探究实验精确的纯水导电实验G现象：指针摆动不亮水是极弱电解质实验数据:25℃

时1L水约等于55.6mol,约有10-7molH2O分子发生电离。G

灵敏电流计灯泡结论：1、水的电离实质

H2O+H2O

⇌

H3O++OH－

H2O⇌H＋+OH－H+为裸质子，不稳定，与水结合，形成H3O+即水合氢离子【简写】②微弱①c(H+)

水

=

c(OH-)水

任务一：认识水的电离平衡

【思考】如何衡量水的电离的限度？２、水的离子积（常数）K＝c(H+)×c(OH-）c(H2O）电离常数：H2OH＋+OH－K×c(H2O）=c(H+)×c(OH-）Kw=c(H+)×c(OH-）

c(H+)表示溶液中总的H+浓度,c(OH-)表示溶液中总的OH-浓度。一定温度时，水（稀溶液）中c(H+)与c(OH-）的乘积是一个常数Kw，即水的离子积常数，简称水的离子积。任务二：认识水的电离常数25℃时，在10mL蒸馏水中c(H+)和c(OH-)各是多少？向其中加入10mL0.2mol/L盐酸，c(H+)和c(OH-)如何变化？对水的电离平衡有何影响？c(H+)c(OH-)c(H+)和c(OH-)大小比较酸碱性平衡移动蒸馏水加酸后10-710-710-110-13c(H+)=c(OH-)中性c(H+)＞

c(OH-)酸性Kw=加酸后1×10-14不变任务二：认识水的电离常数H2OH＋

＋OH-H2OH＋

＋OH-25℃时，向10mL蒸馏水中加入10mL0.2mol/L氢氧化钠，c(H+)和c(OH-)如何变化？对水的电离平衡有何影响？c(H+)c(OH-)c(H+)和c(OH-)大小比较