电离平衡常数课件

高中化学选择性必修1(第三章水溶液中的离子平衡第一节

电离平衡

H3PO4H2SO3HFHNO2HCOOHCH3COOHH2CO3H2SHCN怎样定量地比较弱电解质的相对强弱?

电离程度相对大小怎么比较？高中化学选择性必修1(二第2课时

电离平衡常数1.构建电离平衡常数模型，并能应用模型解释弱电解质在水中发生的变化。2.利用电离平衡常数相对大小关系，建立判断强弱电解质和“强酸制弱酸”的思维模型。高中化学选择性必修1(01电离平衡常数高中化学选择性必修1(1.1电离平衡常数的概念与表示方法1．含义：在一定条件下，当弱电解质在水溶液中达到电离平衡时，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，用K表示。弱酸和弱碱的电离常数分别用Ka和Kb表示.

2．表示方法：(1)一元弱酸HA的电离常数：根据HAH＋＋A－，Ka=c(H+).c(A-)

c(HA)(2)一元弱碱BOH的电离常数：根据BOHB＋＋OH－，Kb=c(B+).c(OH-)

c(BOH)c(A-）、c(B十）、c(HA）和c(BOH）均为达到电离平衡后各粒子在溶液中的浓度值高中化学选择性必修1(1.1电离平衡常数的概念与表示方法(3)多元弱酸、多元弱碱的电离常数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Ka1、Ka2

、Ka3或Kb1、Kb2

、Kb3等来分别表示。

H3PO4⇌H++H2PO4-

如：Ka1=6.9×10-3H2PO4-⇌

H++HPO42-

Ka2=6.2×10-8HPO42-⇌

H++PO43-

Ka3=4.8×10-13高中化学选择性必修1(1.1电离平衡常数的概念与表示方法3．特点：(1)电离平衡常数与浓度无关，只与温度有关，升高温度，K

值增大。(2)多元弱酸的各级电离常数逐渐减小。多元弱酸各步电离常数大小比较：K1>>K2>>K3,因此多元弱酸的酸性主要由第一步电离决定的（记住：分步进行，一步定性）。高中化学选择性必修1(试写出氢硫酸的电离方程式以及对应的电离常数表达式注意：多元弱酸（弱碱）的电离是分步进行的，每一步各有电离常数，通常用K1K2K3等来分别表示。且：K1>>K2>>K3。

多元弱酸（或弱碱）的酸性（或碱性）主要由第一步电离决定H2SH

++HS–HS–H

++S2–

Ka1=——————c(H+)c(HS-)c(H2S)Ka2=——————c(H+)c(S2-)c(HS-)查阅资料：25℃时H2S的Ka1=1.1×10-7Ka2=1.3×10-13上述K1>>Ka2，为什么？课堂检测高中化学选择性必修1(1.2电离平衡常数的意义它能表示弱电解质的电离能力。一定温度下，K值越大，弱电解质的电离程度越大，酸(或碱)性越强。（1）电离常数常用于比较弱电解质的相对强弱，即对于弱电解质，其电离常数越大，一般此弱电解质的电离程度越大，对于弱酸来讲，其酸性一般越强。H3PO4H2SO3HFHNO2HCOOHCH3COOHH2CO3H2SHCN>>>>>>>>2CH3COOH+Na2CO3===2CH3COONa+CO2↑+H2O酸性:CH3COOHH2CO3

>Ka(CH3COOH)

Ka1(H2CO3)>高中化学选择性必修1(（2）比较溶液中离子浓度的大小比较如磷酸的三步电离的电离常数，第一步

第二步

第三步。在磷酸溶液中C(H+)

c(H2PO4-)

c(HPO42-)

c(PO43-

c(OH-)>>>>>>(3)比较离子结合质子的能力大小一般弱酸的电离常数越小，电离程度越弱，弱酸的酸性越弱，此时弱酸根离子结合氢离子的能力就越

。强1.2电离平衡常数的意义高中化学选择性必修1(化学式CH3COOHH2CO3HClO电离平衡常数1.7×10-5Ka1＝4.3×10－7Ka2＝5.6×10－114.7×10-81.已知25℃时，几种弱酸的电离平衡常数如下：

比较离子结合质子（H+）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。请回答下列问题：(1)CH3COOH、H2CO3、HClO、HCO3-的酸性由强到弱的顺序为：CH3COOH>H2CO3>HClO>HCO3-

判断酸性强弱：K值越大，电离程度越大，酸(或碱)性越强。(2)同浓度的CH3COO－、HCO3-、CO32-、ClO－结合H＋的能力由强到弱的顺序为：课堂检测高中化学选择性必修1(课堂检测练习2：根据提供的电离常数,回答下列问题：已知常温下几种常见弱酸的电离常数

化学式HAHBHCK1.8×10-44.6×10-41.8×10-5(1)酸性由弱到强排列___________________(2)相同浓度以上溶液中氢离子浓度由小到大排列____________(3)同浓度A－、B－、C－结合H+能力由强到弱_______________HC<HA<HBHC<HA<HBC－>A－>B－酸越弱，则其酸根结合H+的能力越强

结论1：

酸性大小和氢离子浓度有关，同浓度的酸，其酸根结合氢离子的能力越强，电离出来的氢离子就越少，浓度就越低，酸性越弱。高中化学选择性必修1(课堂检测

3:

有0.1mol/L的盐酸、硫酸、醋酸各50mL，试比较：（A）三种酸里氢离子浓度由大到小的顺序是

。（B）三种酸跟足量的锌反应,开始时产生H2的速率是：

。（C）三种酸跟足量的锌反应产生H2的体积是

。（D）三种酸分别跟0.1mol/L的NaOH溶液中和，消耗NaOH溶液的体积由大到小的顺序是

。硫酸>盐酸>醋酸硫酸>盐酸>醋酸硫酸>盐酸=醋酸硫酸>盐酸=醋酸结论2：相同浓度的同元强酸和弱酸，强酸中氢离子浓度大；结论3：若酸完全反应，产生氢气的量或消耗碱的量只取决于酸中所含氢离子的量。高中化学选择性必修1(课堂检测

4.18℃时,H2A(酸):Ka1=4.3×10-7,Ka2=2.1×10-12;H2B(酸):Ka1=1.0×10-7,Ka2=6.3×10-13。在浓度相同的两种溶液中,用“>”“<”或“=”填空。(1)H+的浓度:H2A

H2B。

(2)酸根离子的浓度:c(A2-)

c(B2-)。

(3)酸分子的浓度:c(H2A)

c(H2B)。

(4)溶液的导电能力:H2A

H2B。

>><>解析:H2A和H2B都是二元弱酸,二元弱酸的电离分两步,第一步比第二步电离程度大得多,溶液的酸性(即H+浓度)、酸式酸根离子的浓度、酸分子的浓度、溶液的导电能力均由第一步电离决定。同温、同浓度的H2A、H2B溶液,H2A的第一步电离常数大于H2B的第一步电离常数,故H+浓度是H2A>H2B,酸分子的浓度是c(H2A)<c(H2B),溶液导电能力是H2A>H2B。酸根离子A2-、B2-的浓度取决于两酸的第二步电离,H2A的第二步电离常数大于H2B的第二步电离常数,故c(A2-)>c(B2-)。高中化学选择性必修1(1.3影响电离平衡常数的因素25℃CH3COOHHCN电离平衡常数Ka=1.75×10-5Ka=4.9×10-10内因：弱电解质的本性[电解质越弱，Ka（或Kb）越小，越难电离，酸(碱)的酸(碱)性越弱。]CH3COOH25℃0℃电离平衡常数Ka=1.75×10-5Ka=1.65×10-5外因：只与温度有关。T越高，Ka（Kb）越大。高中化学选择性必修1(1.4电离平衡常数的计算例题25℃时,在0.5L0.2mol·L-1的HA溶液中,有0.001mol的HA电离。(1)求该温度下HA的电离常数。(2)计算25℃时,0.1mol·L-1的该酸溶液中的c(H+)。解析:(1)由题意可得:

HA

H+

+A-起始物质的量/mol

0.1

0

0已电离物质的量/mol

0.001

0.0010.001平衡时物质的量/mol

0.099

0.0010.001高中化学选择性必修1(1.4电离平衡常数的计算例题25℃时,在0.5L0.2mol·L-1的HA溶液中,有0.001mol的HA电离。(1)求该温度下HA的电离常数。(2)计算25℃时,0.1mol·L-1的该酸溶液中的c(H+)。高中化学选择性必修1(1.4电离平衡常数的计算(以弱酸HX为例)1.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-)高中化学选择性必修1(1.4电离平衡常数的计算2.已知起始时c(HX)和电离平衡常数,求溶液中c(H+)。

HX

H+

+

X-起始: c(HX) 0 0平衡: c(HX)-c(H+) c(H+) c(X-)高中化学选择性必修1(课堂检测

1、碳氢化合物完全燃烧生成CO2和H2O。常温常压下，空气中的CO2溶于水，达到平衡时，溶液的c(H+)=2.5×10-6mol·L-1，c(H2CO3)＝1.5×10-5mol·L-1。若忽略水的电离及H2CO3的第二级电离，则H2CO3HCO3-+H+的平衡常数Ka1＝_______。4.17×10－72、已知25℃，NH3·H2O的Kb=1.8×10–5。若氨水的浓度为2.0mol·L–1。溶液中的c(OH–)=

mol·L–1。6.0×10–33、25℃，H2SO3的Ka1=1.3×10－2，Ka2=6.2×10－8。将SO2通入以上氨水中，当c(H+)升至1.0×10－7mol·L-1时，溶液中的c(SO32－)/c(HSO3－)=

。

0.62高中化学选择性必修1(1.5电离平衡常数的应用（1）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。高中化学选择性必修1(课堂检测

常温下，将0.1mol·L－1的CH3COOH溶液加水稀释，请填写下列表达式的数值变化情况(填“变大”“变小”或“不变”)。c(H+)c(CH3COOH)（1）c(CH3COOH)c(CH3COO−)·c(H+)（2）c(CH3COOH)c(CH3COO-)（3）变小不变变大高中化学选择性必修1(1.5电离平衡常数的应用

(2)利用电离平衡常数判断复分解反应是否发生

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CH3COOHHClOH2CO3H2SO3K1.8×10-54.9×10-10Ka1=4.3×10-7Ka2=5.6×10-11Ka1=1.5×10-2Ka2=1.0×10-7C“强酸制备弱酸”高中化学选择性必修1(根据表中提供的数据，判断下列离子方程式或化学方程式书写正确的是A．向Na2CO3溶液中滴加少量氯水CO32-+2Cl2+H2O=2Cl-+2HClO+CO2↑B．向NaHCO3溶液中滴加少量氯水：2HCO3-+Cl2=Cl-+ClO-+2CO2↑+H2OC．向NaClO溶液中通入少量CO2：CO2+NaClO+H2O=NaHCO3+HClOD．向NaClO溶液中通入过量CO2：CO2+2NaClO+H2O=Na2CO3+2HClO化学式HClOH2CO3电离常数/mol·L-1K=3×10-8K1=4×10-7K2=4×10-11C课堂检测高中化学选择性必修1(02电离度高中化学选择性必修1(2.1弱电解质的电离程度的表示-电离度1、电离度α：当弱电解质在溶液中达到电离平衡时，溶液中已经电离的电解质分子数占原来电解质总分子数（包括已电离和未电离的）的百分数。（1）、α的表达式：电离度α——弱电解质电离程度相对大小的参数电离度α实际上是一种平衡转化率α=——————————×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%高中化学选择性必修1(电离度的意义与影响因素2.2

①电离度大小可表示弱电解质在水中的电离程度。电离度（α）越大，

则表示该弱电解质电离程度越大。②同一弱电解质的α与浓度（溶液越稀，电离度就越大）、

温度（温度越高，电离度越大）等有关。1、电离度的意义：2、影响电离度大小的因素：

内因：与弱电解质的本性有关

外因：①温度越高，弱电解质的电离度越大；

②浓度越稀，弱电解质的电离度越大；

③加入影响电离的其他物质。（同离子效应、离子反应效应）

高中化学选择性必修1(2.3电离度的计算已知弱电解质在水中达到电离平衡状态时，已电离的电解质分子数占原有电解质分子总数的百分率，称为电离度。起始C00XXX平衡C-XXX高中化学选择性必修1(起始浓度/(mo