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课件网) 第一节 电离平衡 第2课时 电离平衡常数 第三章 水溶液中的离子反应与平衡 电离平衡常数 弱电解质不完全电离 可逆反应 存在电离平衡 平衡常数K 弱酸的电离常数———Ka 弱碱的电离常数———Kb CH3COOH CH3COO + H+ c(CH3COO )·c(H+) c(CH3COOH) Ka= NH3·H2O NH + OH + 4 Kb= c(NH )·c(OH ) c(NH3·H2O) + 4 【例1】在某温度时,溶质的物质的量浓度为 0.20 mol·L 1的氨水中,达到电离平衡时, 已电离的NH3·H2O为1.7×10 3 mol·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 ≈ 0.2 mol·L 1 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) 0.2 0 0 1.7×10 3 0.2 1.7×10 3 1.7×10 3 1.7×10 3 1.7×10 3 1.7×10 3 NH3·H2O NH + 4 + OH ≈ 1.4×10 5 电离平衡常数 忽略水的电离 【例2】在某温度时,溶质的物质的量浓度为 0.10 mol·L 1的一氯乙酸(CH2ClCOOH)溶液中,达到电离平衡时,已电离的CH2ClCOOH为1.1×10 2 mol·L 1, 试计算该温度下CH2ClCOOH的电离常数(Ka)。 c(CH2ClCOOH)=(0.1 1.1×10 2) mol·L 1 = 0.089 mol·L 1 c(CH2ClCOOH) Ka= c(CH2ClCOO-)· c(H+) = (1.1×10 2)·(1.1×10 2) (0.1 1.1×10 2) = 1.4×10 3 起始浓度/(mol·L 1) 变化浓度/(mol·L 1) 平衡浓度/(mol·L 1) 0.1 0 0 1.1×10 2 0.1 1.1×10 2 1.1×10 2 1.1×10 2 1.1×10 2 1.1×10 2 CH2ClCOOH CH2ClCOO- + H+ 忽略水的电离 电离平衡常数 已知Ka/Kb,如何计算一元弱酸、弱碱溶液中的H+、OH-的浓度 c(H+) = cKa 一元弱酸溶液中 c(OH-)= cKb 一元弱碱溶液中 电离平衡常数的应用 思考 CH3COOH CH3COO + H+ c(CH3COO ) · c(H+) c(CH3COOH) Ka= c(CH3COO ) · c(H+) Ka· c(CH3COOH)= c(H+)2 Ka· c(CH3COOH)= 不同一元酸的电离平衡常数(25℃) 名称 CH3COOH HCN HClO HNO2 HF HCOOH Ka/(mol/L) 1.75×10-5 6.20×10-10 4.00×10-8 5.60×10-4 6.30×10-4 1.80×10-4 醋酸浓度/ (mol/L) 醋酸溶液中c(H+)/(mol/L) 电离平衡常数Ka (25℃) 电离度α 0.1 1.323×10-3 1.75×10-5 1.323% 0.01 4.183×10-4 4.183% 0.001 1.230×10-4 12.30% 0.0001 3.390×10-5 33.90% 电离度 α = 100% 电离度 (相当于电解质的转化率) 思考1 电离平衡常数(K),和电离度(α)的意义有什么不同? 越稀越电离 ①、电离平衡常数(K): 用于比较同种类型(同x元酸/同x元碱)、不同弱电解质的电离程度大小, 不受弱电解质浓度的影响 ②电离度(α): 用于比较同种弱电解质、不同浓度的电离程度大小。 电离度 思考1 电离平衡常数(K),和电离度(α)的意义有什么不同? 电离平衡常数影响因素 思考2 影响电离平衡常数(K)的因素有哪些? ①、温度:T升K升 (外因) ②、物质本身性质 (内因) 名称 化学式 电离常数(K) 名称 化学式 电离常数(K) 醋酸 CH3COOH Ka=1.75×10-5 亚硝酸 HNO2 Ka=5.60×10-4 氢氰酸 HCN Ka=6.20×10-10 氢氟酸 HF Ka=6.30×10-4 次氯酸 HClO Ka=4.00×10-8 甲酸 HCOOH Ka=1.80×10-4 相同温度下,电离常数由弱电解质的性质决定。 酸性越强、Ka越大; 碱性越强、Kb越大 思路:同一条件下,电离常数越大,酸性(碱性)越强 名称 化学式 电离常数(K) 名称 化学式 电离常数(K) 醋酸 CH3COOH Ka=1.75×10-5 亚硝酸 HNO2 Ka=5.60×10-4 氢氰酸 HCN Ka=6.20×10-10 氢氟酸 HF Ka=6.30×10-4 次氯酸 HClO Ka=4.00×10-8 甲酸 HCOOH Ka=1.80×10-4 酸性:HCOOH > HNO2>HF > CH3 ... ...