3.2电离平衡常数 课件 高二上学期化学沪科版（2020）选择性必修1

电离平衡常数（第一课时）水垢（主要成分碳酸钙）醋酸无法除去尿垢（主要成分磷酸钙）除去尿垢生活中的化学当弱电解质溶于水，在水分子的作用下，弱电解质分子电离出离子，而电离产生的离子又可以重新结合成分子。弱电解质的电离过程是可逆的，这两种相反的趋势最终将达到电离平衡状态。如果外界条件不发生变化，任何可逆反应进行到一定程度时，正反应和逆反应的反应速率相等，这时反应混合物中各组分的含量保持不变，反应就达到化学平衡状态。知识回顾4.22×10-31.35×10-2初始浓度/（mol·L-1）1.000.100平衡浓度/（mol·L-1）CH3COOH0.9960.0987CH3COO－4.21×10-31.34×10-3H+4.21×10-31.34×10-3稀释过程，是否存在不变的量？醋酸电离达到平衡时各种微粒的浓度（25℃）(1.34×10-3)20.0987=1.80×10-5电离度α=(4.21×10-3)20.996=1.80×10-54.21×10-31.00=0.421%×100%1.34×10-30.100=1.34%×100%对一元弱酸或弱碱来说，在一定温度下达到电离平衡时，溶液中电离形成的各种离子浓度的乘积与未电离的分子浓度之比是一个常数，称为电离平衡常数，简称电离常数。K=[A+][B－][AB]电离平衡常数的定义ABA++B－1一元弱酸

HAH++A－电离常数Ka=[H+][A－][HA]表达式中的浓度均为达到电离平衡时的平衡浓度一元弱碱

BOHB++OH－电离常数Kb=[B+][OH－][BOH]CH3COOHH++CH3COO－Ka=[H+][CH3COO－][CH3COOH]NH3·H2O+OH－Kb=[][OH－][NH3·H2O]电离平衡常数的书写（一元弱酸、弱碱）

2已知：25℃时醋酸的电离平衡常数是1.8×10-5。在该温度下向醋酸中逐滴加入氢氧化钠溶液，当溶液中醋酸根离子与醋酸分子浓度恰好相等时，计算溶液的pH。Ka=[H+][CH3COO－][CH3COOH]1.8×10-5=[H+]1.8×10-5

mol·L-1=pH=-lg[H+]=4.7小试牛刀H++H2CO3H+浓度/（mol·L-1)0.041.3×10-45.6×10-11多元弱酸的电离是分步进行的通常用Ka1、

Ka2来表示第一步、第二步的电离平衡常数H2CO3H++Ka1＝[H+][][H2CO3]Ka2＝[H+][][]多元弱酸的电离饱和碳酸溶液中各微粒浓度分析碳酸的电离1.3×10-4H2CO32H++325℃时，电离平衡常数分别是：Ka1＝5.0×10－3，Ka2＝2.5×10－7。H3PO3H++亚磷酸是二元弱酸H++亚磷酸H3PO3多元弱酸的电离3

相同条件下，谁的酸性较强？常见一元弱酸的电离平衡常数（25℃）电离平衡常数的意义4相同条件下，电离常数越大，电离能力越强，酸性越强电离平衡常数的大小，反映了弱酸、弱碱的相对强弱电离平衡常数的意义4多元弱酸的电离平衡常数（25℃）多元弱酸的Ka1远远大于Ka2多元弱酸电离平衡常数多元弱酸电离平衡常数H2CO3Ka1=4.2×10-7Ka2=4.8×10-11H2SO3Ka1=1.2×10-2Ka2=6.2×10-8H2SKa1=9.1×10-8Ka2=1.1×10-12H2C2O4(草酸)Ka1=5.6×10-2Ka2=5.4×10-5相同条件下，谁的酸性较强？多元弱酸的酸性主要由第一步电离决定物质的量浓度相同的五种酸溶液，[H+]由大至小的顺序是

。迁移：F－、ClO－、CN－、CH3COO－、结合H+能力由小至大的顺序是

。25℃，五种酸的电离平衡常数如下：化学式HFHClOHCNCH3COOHH2CO3电离平衡常数5.6×10-43.0×10-84.0×10-101.8×10-5Ka1=4.2×10-7Ka2=4.8×10-11答：HF

CH3COOH

H2CO3

HClO

HCN答：

F－

CH3COO－

ClO－

CN－小试牛刀升高温度，电离平衡常数增大电解质越弱，越难电离，电离常数越小内因：物质本身的性质t/℃0℃25℃电离平衡常数Kb1.374×10-51.774×10-5NH3·H2O(aq)NH4+(aq)+OH－(aq)ΔH＞0影响电离平衡常数的因素5外因：同一弱电解质溶液，电离常数只受温度影响⇒使用电离平衡常数时应指明温度电离平衡常数的本质是化学平衡常数相比电离度，更能体现弱电解质本身的性质已知在25℃时，1.0mol·L-1氨水中，NH3·H2O的电离度是0.42%，求NH3·H2O在该温度下的电离平衡常数。NH3·H2ONH4+

+OH－

起始浓度/（mol·L-1）已电离浓度/（mol·L-1）平衡浓度/（mol·L-1）1.0001.0×0.42%1.0×0.42%1.0×0.42%1.0-1.0×0.42%1.0×0.42%1.0×0.42%Kb=[][OH－][NH3·H2O]

(1.0×0.42%)21.0-1.0×0.42%==1.8×10-5小试牛刀电离平衡常数（第二课时）水垢（主要成分碳酸钙）醋酸无法除去尿垢（主要成分磷酸钙）除去尿垢利用电离常数判断电离平衡移动方向1若Q＝K，说明化学反应已达到平衡若Q＜K，说明化学反应朝着正向进行，直至Q＝K若Q＞K，说明化学反应朝着逆向进行，直至Q＝K化学平衡将1L0.1mol·L-1醋酸溶液加水稀释至2L，判断电离平衡移动的方向若Q＝Ka或Kb，说明电离过程已达到平衡若Q＜Ka或Kb，说明电离平衡朝着正向移动，直至Q＝Ka或Kb若Q＞Ka或Kb，说明电离平衡朝着逆向移动，直至Q＝Ka或Kb电离平衡类比条件改变瞬间：Q＜Ka

Ka=[H+][CH3COO－][CH3COOH]Q=

[H+]·[CH3COO－][CH3COOH]

=[H+][CH3COO－][CH3COOH]

说明电离平衡朝着正向移动=

1将1L0.1mol·L-1醋酸溶液加水稀释至2L，判断电离平衡移动的方向利用电离常数判断电离平衡移动方向加水稀释促进弱电解质的电离生活中可使用白醋增加84消毒液（主要含NaClO）的效果。从电离平衡常数的角度分析反应发生的原因。25℃，常见酸的电离平衡常数如下：化学式HClOCH3COOH电离平衡常数3.0×10-81.8×10-5相同温度下，醋酸的电离常数大于次氯酸NaClO+CH3COOHCH3COONa+HClO=2利用电离常数判断反应主要进行的方向、限度NaClO+CH3COOHCH3COONa+HClO=CH3COOH

HClOCH3COO－ClO－K1=[H+][CH3COO－][CH3COOH]=Ka1K2=[H+][ClO－][HClO]=Ka1H+(数量级约为104)(数量级约为107)K1远小于K2，醋酸与次氯酸钠反应能较完全地转化为次氯酸和醋酸钠25℃，常见酸的电离平衡常数如下：2利用电离常数判断反应主要进行的方向、限度化学式HClOCH3COOH电离平衡常数3.0×10-81.8×10-525℃，常见酸的电离平衡常数如下：2利用电离常数判断反应主要进行的方向、限度化学式HClOCH3COOH电离平衡常数3.0×10-81.8×10-5NaClO+CH3COOHCH3COONa+HClOK＝

[CH3COO－][HClO][CH3COOH][ClO－][H+][H+]K＝

[CH3COO－][H+][HClO][CH3COOH][H+][ClO－]Ka(CH3COOH)Ka

(HClO)＝600

=ClO－+CH3COOHCH3COO－+HClO=＝

1.8×10-53.0×10-8＝

弱酸制备更弱酸比较电离平衡常数大小比较弱酸根离子结合氢离子的能力依据电离平衡常数进行定量计算2利用电离常数判断反应主要进行的方向、限度醋酸可以除去水垢(碳酸钙)，很难除尿垢(磷酸钙)的原因2利用电离常数判断反应主要进行的方向、限度2CH3COOH＋CaCO3

(CH3COO)2Ca

＋CO2↑＋H2O=化学式CH3COOHH2CO3H3PO4电离平衡常数1.8×10-5Ka1=4.2×10-7Ka2=4.8×10-11Ka1=7.5×10-3Ka2=6.2×10-8Ka3=2.2×10-1325℃，常见酸的电离平衡常数如下：相同温度下，醋酸的电离常数大于碳酸除去尿垢2利用电离常数判断反应主要进行的方向、限度将84消毒液露置在空气中，会有反应发生。其主反应是?CO2+H2O+ClO－HClO＋HCO3－=CO2+H2O+2ClO－2HClO＋CO32－=化学式HClOH2CO3电离平衡常数3.0×10-8Ka1=4.2×10-7Ka2=4.8×10-1125℃，常见酸的电离平衡常数如下：CO2+H2O+ClO－HClO＋HCO3－=K＝

[HCO3－][HClO][H2CO3][ClO－][H+][H+]＝

[HCO3－][H+][HClO][H2CO3

][H+][ClO－]＝

Ka1

(H2CO3)·

Ka2

(H2CO3)Ka2

(HClO)4.2×10-73.0×10-8＝

＝14

CO2+H2O+2ClO－2HClO＋CO32－=K＝

[CO32－][HClO]2[H2CO3][ClO－]2[H+]2[HCO3