第三課時

電離平衡常數(shù)c(A?)·c(H+)c(HA)Ka＝——————Kb＝——————c(B+)·c(OH?)c(BOH)四、電離平衡常數(shù)1.概念：一元弱酸或一元弱堿來說，溶液中弱電解質(zhì)電離所生成的各種離子濃度的乘積，與溶液中未電離分子的濃度之比是一個常數(shù)，這個常數(shù)叫做電離平衡常數(shù)，簡稱電離常數(shù)。2.符號：弱酸Ka弱堿KbHA?A?+H+BOH

?OH?+B+3.電離平衡常數(shù)的表示方法濃度均為達(dá)到電離平衡時的平衡濃度練習(xí)：寫出醋酸和一水合氨的電離平衡常數(shù)①CH3COOH?CH3COO?+H+Ka=———————c(CH3COO?)?(H+)c(CH3COOH

)②NH3·H2O?NH4++OH?Kb=———————c(NH4+

)?(OH?)c(NH3·H2O

)表示弱酸的電離平衡常數(shù)表示弱堿的電離平衡常數(shù)分析相同溫度下(25℃)一元弱酸的電離常數(shù)，你有什么發(fā)現(xiàn)?問題1名稱化學(xué)式電離常數(shù)(K)名稱化學(xué)式電離常數(shù)(K)醋酸CH3COOHKa=1.75×10-5亞硝酸HNO2Ka=5.60×10-4氫氰酸HCNKa=6.20×10-10氫氟酸HFKa=6.30×10-4次氯酸HClOKa=4.00×10-8甲酸HCOOHKa=1.80×10-4規(guī)律一：相同溫度下，電離常數(shù)由弱電解質(zhì)的性質(zhì)決定4.影響弱電解質(zhì)電離常數(shù)的因素：升高溫度，pH減小，溶液中氫離子濃度增大，電離平衡正向移動分子變大分母變小c(CH3COO?)·c(H+)c(CH3COOH)Ka＝————————規(guī)律二：電離常數(shù)大小僅受溫度影響問題2:分析不同溫度下0.05mol/L醋酸的pH的大小，你有什么發(fā)現(xiàn)?溫度20℃24℃pH3.053.034.影響弱電解質(zhì)電離常數(shù)的因素：4.影響電離常數(shù)K的因素:升高溫度，電離常數(shù)K值增大電解質(zhì)越弱，越難電離，電離常數(shù)K越小內(nèi)因：外因：由物質(zhì)本身的性質(zhì)決定同一弱電解質(zhì)溶液，電離常數(shù)K只受溫度影響注：在使用電離平衡常數(shù)時應(yīng)指明溫度，電離常數(shù)大小的比較需在同一溫度下進(jìn)行。5、多元弱酸的電離平衡常數(shù):

多元弱酸分步電離，每一步都有電離平衡常數(shù)，通常用Ka1、Ka2、Ka3……來分別表示。H2CO3H＋＋HCO3－

Ka1＝HCO3－H＋＋CO32－

Ka2＝25℃時H2CO3的兩步電離常數(shù)為：＝4.5×10-7＝4.7×10-11H2CO3的兩步電離常數(shù)Ka1?Ka2

H3PO4H++H2PO4-Ka1=7.1×10-3H2PO4-H++HPO42-Ka2=6.2×10-8HPO42-H++PO43-Ka3=4.5×10-13H3PO4的分步電離：多元弱酸的各級電離常數(shù)逐漸減?。篕a1＞Ka2＞Ka3……注：當(dāng)Ka1?Ka2時，計算多元弱酸中的c(H＋)，或比較多元弱酸酸性的相對強(qiáng)弱時，通常只考慮第一步電離。在某溫度時，溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度為0.20mol·L－1的氨水中，達(dá)到電離平衡時，已電離的NH3·H2O為1.7×10－3mol·L－1，試計算該溫度下NH3·H2O的電離常數(shù)Kb。

5.電離常數(shù)的計算由于弱電解質(zhì)的電離程度比較小，最終計算時，數(shù)值相差100倍以上作近似處理，則一般弱電解質(zhì)的平衡濃度≈起始濃度（即忽略弱電解質(zhì)電離的部分）。弱電解質(zhì)：聚（分子）多離（電離產(chǎn)生的離子）少情境探究——大本66頁(1)已知25℃時，CH3COOH的Ka＝1.75×10－5。若初始時醋酸中CH3COOH的濃度為0.01mol/L，求達(dá)到電離平衡時溶液中c(H＋)。Ka=———————c(CH3COO?)?(H+)c(CH3COOH

)CH3COOH?CH3COO?+H+c0△cc平0.0100x0.01?x≈0.01xxxx=—————=1.75×10-5x?x0.01x≈4.2×10-4(2)25℃時，向0.01mol/LCH3COOH溶液中通入HCl，使溶液中c(H＋)＝0.10mol/L，此時溶液中c(CH3COO－)≈____________。c(CH3COO－)=———————=————————≈1.75×10－6Ka?c(CH3COOH

)(H+)1.75×10－5×0.010.10名稱化學(xué)式電離常數(shù)(K)氫氟酸HFKa=6.30×10-4次氯酸HClOKa=4.00×10-8酸性：HF

HCN應(yīng)用一:電離平衡常數(shù)表示弱電解質(zhì)的電離能力。同一條件下，電離常數(shù)越大，酸性(堿性)越強(qiáng)。六、電離平衡常數(shù)的意義＞一般弱酸的Ka值越小，酸性越弱，酸根陰離子結(jié)合H+的能力就越強(qiáng)。例題.25℃時，幾種弱酸的電離平衡常數(shù)如下：CH3COOH：Ka＝1.75×10－5H2CO3：Ka1＝4.5×10－7Ka2＝4.7×10－11HClO：Ka＝4.0×10－8(1)CH3COOH、H2CO3、HCO3-

、HClO的酸性由強(qiáng)到弱的順序：_________________________________。(2)CH3COO－、HCO3-、CO32-、ClO－結(jié)合H＋的能力由強(qiáng)到弱的順序：_______________________________。已知在25℃下，H2CO3和HClO的電離常數(shù)如下：H2CO3的

Ka1＝4.5×10-7，

Ka2＝4.7×10-11，HClO的Ka=3.2×10-8在Na2CO3和NaClO的混合溶液中逐滴加入稀硫酸，發(fā)生離子方程式的先后順序為：

、

、

。

①CO32－+H+=HCO3－②ClO－+H+=HClO③HCO3－+H+=H2O+CO2↑酸性強(qiáng)弱順序為：H2CO3＞HClO＞HCO3－酸根離子結(jié)合H+順序為：CO32-＞ClO-＞HCO3-酸性：HCOOH＞HCNHCOOH＋NaCN=HCN＋HCOONaKa(HCOOH)＝1.77×10－4mol·L－1Ka(HCN)＝4.9×10－10mol·L－1HCOONa與HCN不反應(yīng)HCOOH與NaCN溶液：HCOONa與HCN溶液：應(yīng)用二:利用電離平衡常數(shù)，可以判斷復(fù)分解反應(yīng)能否發(fā)生，以及確定產(chǎn)物。先將酸性排個序【實(shí)驗3-2】向盛有2mL1mol·L-1醋酸的試管中滴加1mol·L-1Na2CO3溶液。觀察現(xiàn)象。你能否由此推測CH3COOH的Ka和H2CO3的Ka1的大小？本質(zhì)是“強(qiáng)酸制弱酸”，醋酸的酸性強(qiáng)于碳酸，Ka(CH3COOH)>Ka1(H2CO3)現(xiàn)象：有無色氣體產(chǎn)生2CH3COOH+Na2CO3=2CH3COONa+H2O+CO2↑結(jié)論：查閱教科書附錄IICH3COOHKa＝1.75×10?5（25℃）H2CO3

Ka1＝4.5×10?7（25℃）①往Na2S溶液中加入少量NaHCO3溶液：_____________________。

②往Na2CO3溶液中加入少量NaHS溶液：__________。不反應(yīng)③往Na2S溶液中通入少量CO2：_____________________。

④往Na2S溶液中通入過量CO2：________________________。

⑤往Na2CO3溶液中通入少量H2S：_______________________________。

⑥往Na2CO3溶液中通入過量H2S：____________________________。

強(qiáng)酸制弱酸已知25℃時，幾種弱酸的電離平衡常數(shù)如下：HCOOH：K＝1.77×10－4，HCN：K＝4.9×10－10，H2CO3：K1＝4.4×10－7，K2＝4.7×10－11，則以下反應(yīng)不能自發(fā)進(jìn)行的是()A．HCOOH＋NaCN=HCOONa＋HCNB．NaHCO3＋NaCN=Na2CO3＋HCNC．NaCN＋H2O＋CO2=HCN＋NaHCO3D．2HCOOH＋CO32-=2HCOO－＋H2O＋CO2↑對點(diǎn)訓(xùn)練2——大本67頁B>>>>>>一般弱酸的電離常數(shù)越小，電離程度越弱，弱酸的酸性越弱，此時弱酸根離子結(jié)合氫離子的能力就越

。強(qiáng)應(yīng)用三比較溶液中離子濃度的大小比較應(yīng)用四比較離子結(jié)合質(zhì)子（H+）的能力大小如磷酸的三步電離的電離常數(shù)，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-)【例】25℃時，部分物質(zhì)的電離平衡常數(shù)如下表所示：化學(xué)式CH3COOHH2CO3HClO電離平衡常數(shù)1.7×10-5Ka1＝4.3×10－7Ka2＝5.6×10－114.7×10-8請回答下列問題：(1)CH3COOH、H2CO3、HClO的酸性由強(qiáng)到弱的順序為___________________。(2)H2CO3的電離平衡常數(shù)Ka1、Ka2差別很大的原因(從電離平衡的角度解釋)：_____________________________________________。(3)同濃度的CH3COO－、HCO3-、CO32-、ClO－結(jié)合H＋的能力由強(qiáng)到弱的順序為：

。CH3COOH>H2CO3>HClO第一步電離產(chǎn)生的H＋對第二步的電離起抑制作用CO32－>ClO－>HCO3－>CH3COO－應(yīng)用五：根據(jù)濃度商Q與K的相對大小判斷電離平衡的移動方向：Q>K，逆向移動；Q=K，平衡狀態(tài)；Q<K，正向移動。如0.1mol·L－1CH3COOH溶液加水稀釋，體積擴(kuò)大一倍，則平衡向哪移動的？應(yīng)用六：判斷溶液中微粒濃度比值的變化情況：

[例2]向10mL氨水中加入蒸餾水，將其稀釋到1L后，下列變化正確的是()A．NH3·H2O的電離程度減小B．氨水的Kb增大C．NH4+的數(shù)目增多D．減小例2——大本67頁C練習(xí)1、在一定溫度下，加水逐漸稀釋1mol·L－1氨水的過程中，隨著水量的增加，請說明溶液中下列含量的變化：(1)n(OH－)______(填“增大”“減小”或“不變”，下同)。增大增大不變酸堿性強(qiáng)弱電離平衡常數(shù)學(xué)法指導(dǎo)：先列表達(dá)式1.已知離子濃度計算電離平衡常數(shù)2.已知電離平衡常數(shù)計算離子濃度3.已知電離平衡常數(shù)計算未知平衡常數(shù)溫度計算外因意義考點(diǎn)【思考與討論】向兩個錐形瓶中各加入0.05g鎂條，蓋緊橡膠塞，然后用注射器分別注入2mL2mol/L鹽酸、2mL2mol/L醋酸，測得錐形瓶內(nèi)氣體的壓強(qiáng)隨時間的變化如圖所示。(1)兩個反應(yīng)的反應(yīng)速率及其變化有什么特點(diǎn)？反應(yīng)速率都是先快后慢，鎂條與鹽酸的反應(yīng)速率比鎂條與醋酸的反應(yīng)速率要快。(2)反應(yīng)結(jié)束時，兩個錐形瓶內(nèi)氣體的壓強(qiáng)基本相等，由此你能得出什么結(jié)論？鎂條和鹽酸與鎂條和醋酸最終反應(yīng)結(jié)束時，產(chǎn)生氫氣的體積是相同的。問題探究強(qiáng)酸(堿)與弱酸(堿)的比較同濃度同體積的鹽酸與醋酸溶液與足量鎂反應(yīng)tV(g)0HClCH3COOHc(H＋)酸性中和堿的能力與足量活潑金屬反應(yīng)產(chǎn)生H2的總量與同一金屬反應(yīng)時的起始反應(yīng)速率一元強(qiáng)酸一元弱酸比較項目酸大小強(qiáng)弱相同相同大小問題探究強(qiáng)酸(堿)與弱酸(堿)的比較同pH同體積的鹽酸與醋酸溶液與足量鋅反應(yīng)HClCH3COOHtV(g)0比較項目

酸

c(H＋)酸性中和堿的能力與足量活潑金屬反應(yīng)產(chǎn)生H2的總量與同一金屬反應(yīng)時的起始反應(yīng)速率一元強(qiáng)酸一元弱酸相同相同小大少多相同問題探究同pH同體積的鹽酸與醋酸溶液加水稀釋baHClCH3COOH70V(水)pHV'bHClCH3COOHV1V270V(水)pH不考慮溶液極稀的情況加水稀釋相同的倍數(shù)，鹽酸的pH大加水稀釋到相同的pH，醋酸溶液加入的水多課堂小結(jié)一元強(qiáng)酸與弱酸比較

等物質(zhì)的量濃度鹽酸(a)與醋酸(b)等pH的鹽酸(a)與醋酸(b)分別加該酸的鈉鹽固體后pHa：_____b：_____a：_____b：______開始與金屬反應(yīng)的速率a____ba____b等體積溶液與過量活潑金屬反應(yīng)產(chǎn)生H2的量a____ba____b稀釋同倍后的pHa____ba____b課堂小結(jié)一元強(qiáng)酸與弱酸比較判斷電解質(zhì)強(qiáng)弱的方法①同濃度、同溫度下，與強(qiáng)電解質(zhì)溶液做導(dǎo)電性對比實(shí)驗②同濃度、同溫度下，比較反應(yīng)速率的快慢如將鎂條投入等濃度的鹽酸和醋酸溶液中，開始時反應(yīng)速率前者比后者快③測c(H＋)，如0.01mol·L－1的醋酸溶液c(H＋)＜0.01mol·L－1則證明醋酸是弱酸④采用實(shí)驗證明電離平衡的存在：如醋酸溶液中滴入紫色石蕊溶液后溶液變紅，再加CH3COONa晶體，顏色變淺。⑤稀釋前后的c(H＋)與稀釋倍數(shù)的變化關(guān)系：鹽酸、醋酸的粒子種類

稀鹽酸

稀醋酸

離子

分子

H+、Cl-、OH-H+、CH