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1、第三章 第一节 电离平衡3.1.3 电离平衡常数问题: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?1电离平衡常数的概念:电离平衡常数在一定条件下,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。阅读课本P57,总结电离平衡常数的概念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
2、电离平衡时的平衡浓度。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。H2CO3 HHCO3 Ka1 HCO3 HCO32 Ka225时H2CO3的两步电离常数为:【例1】书写下列电解质的电离方程式,写出对应的电离常数表达式。(1)H2CO3(2)H3PO4(3)Fe(OH)3H3PO4H+H2PO4-Ka1=7.11010-3-3H2PO4-H+HPO42-Ka2=6.21010-8-8HPO42-H+PO43-Ka3=4.51010-13-13H3PO4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
3、考虑第一步电离。电离平衡常数的大小:Ka1Ka2Ka3;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。弱碱的Kb越大,电离程度越大,越容易电离出OH-,碱性越强。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)=1.5410-2 Ka1(H3PO4)=7.110-3Ka(HF)=6.810-4Ka(CH3COOH)=1.710-5Ka1(H2CO3)=4.5410-7Ka1(H2S)=1.010
4、-7Ka(HClO)=3.210-8Ka(HCN)=6.210-10(常温下)H2SO3H3PO4HFCH3COOHH2CO3H2SHClOHCN25时,几种弱酸的电离常数名称电离常数HF3.510-4H2CO34.310-7CH3COOH1.810-5HClO3.010-8不同温度下醋酸的电离常数温度电离常数251.810-5505.110-5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
5、”内因:外因:由物质本性决定同一弱电解质溶液,电离常数K只受温度影响在使用电离平衡常数时应指明温度5、弱电解质电离平衡常数的影响因素:A.少量CO2通入NaClO溶液中:CO2+H2O+2ClO-CO32-+2HClOB.少量SO2通入Ca(ClO)2溶液中:SO2+H2O+Ca2+2ClO-CaSO3+2HClOC.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课堂练习: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
6、10-54.910-10Ka1=4.310-7Ka2=5.610-11Ka1=1.510-2Ka2=1.010-7C (1)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”6、电离平衡常数的应用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+CO2B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=N
7、a2CO3+2HClO化学式HClOH2CO3电离常数/molL-1K=310-8K1=410-7K2=410-11C变式训练:课堂练习:已知下面三个数据:7.2104、4.6104、4.91010分别是下列有关的三种酸的电离常数(25)。若已知下列反应可以发生:NaCNHNO2=HCNNaNO2;NaCNHF=HCNNaF;NaNO2HF=HNO2NaF,由此可判断下列叙述中不正确的是()AKa(HF)7.2104BKa(HNO2)4.91010C根据两个反应即可得出一元弱酸的强弱顺序为HFHNO2HCNDKa(HCN)Ka(HNO2)Ka(HF)B化学式CH3COOHH2CO3HClO电离
8、平衡常数1.710-5Ka14.3107Ka25.610114.710-8请回答下列问题:在Na2CO3和NaClO的混合溶液中逐滴加入稀硫酸,发生离子方程式的先后顺序为:、。【课堂练习】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。(2)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。思考思考:醋酸溶液中加水稀释过程中醋酸溶液中加水稀释过程中 是如何变化的是如何变化的?6、电离平衡常数的应用变式训练:25,H2SO3的Ka1=1.3
9、10-2,Ka2=6.210-8。将SO2通入氨水中,当c(OH-)降至1.010-7molL-1时,溶液中的c(SO32-)/c(HSO3-)=。0.62加水稀释,加水稀释,K K值不变,值不变,c(Hc(H+)减小,则减小,则始终保持增大。始终保持增大。(3)利用平衡常数进行相关计算课堂练习:已知25醋酸的电离常数K=1.75105,若醋酸的起始浓度为0.010mol/L,平衡时氢离子浓度c(H)是_(提示:醋酸的电离常数很小,平衡时的c(CH3COOH)可近似视为仍等于0.010mol/L。)4.18104mol/L“三段式”的应用1将6gCH3COOH溶于水制成1L溶液,此溶液的物质的
10、量浓度为_,经测定某温度时,溶液中c(CH3COO)为1.4103molL1,此温度下醋酸的电离常数Ka_,温度升高,Ka将_(填“变大”“不变”或“变小”,下同),加入少量CH3COONa后c(H)_,Ka_。0.1mol/L1.9610-5变大不变变小课后练习:2、下表是几种弱酸在常温下的电离平街常数:则下列说法中不正确的是()A碳酸的酸性强于氢硫酸B多元弱酸的酸性主要由第一步电离决定C常温下,加水稀释醋酸,增大D向弱酸溶液中加少量NaOH溶液,电离平衡常数不变CH3COOHH2CO3H2SH3PO41.810-5Ka1=4.310-7Ka2=5.610-11Ka1=9.110-8Ka2=
11、1.110-12Ka1=7.510-3Ka2=6.210-8Ka3=2.210-13D课后练习:3、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+CO2B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/molL-1K=310-8K1=410-7K2=410-11C课后练习: