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第2讲 电离平衡常数
新人教版 化学 选择性必修一
第三章 水溶液中的离子反应与平衡
第一节 电离平衡
复习导入
K=
mA(g) + nB(g) pC(g) + qD(g)
模块一 电离平衡常数
一、电离平衡常数
1．含义
对一元弱酸或一元弱碱来说，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。
在一定条件下，当弱电解质的电离达到平衡时，溶液里各组分的浓度之间存在一定的关系。
通常用Ka、Kb分别表示弱酸、弱碱的电离平衡常数。
一、电离平衡常数
2.表达式
CH3COOH CH3COO - + H+
Ka＝
c(CH3COO )·c(H+)
c(CH3COOH)
NH3·H2O OH - + NH4+
Kb＝
c(NH4+ )·c(OH )
c(NH3·H2O)
醋酸的电离常数表达式：
一水合氨的电离常数表达式：
Ka
Kb
一、电离平衡常数
2.表达式
多元弱酸或多元弱碱
多元弱酸或多元弱碱的每一步电离都有电离常数
Ka1、Ka2或Kb1、Kb2等
eg：25℃时H2CO3的两步电离常数
＝4.7×10－11
c(H+)·c(CO )
c(HCO )
Ka2＝
2
3

3
＝4.4×10－7
c(H+)·c(HCO )
c(H2CO3)
Ka1＝

3
Ka1 >>Ka2 >>Ka3 ……
一、电离平衡常数
2.表达式
多元弱酸或多元弱碱
当Ka1 >>Ka2 时，计算多元弱酸中的c(H+)
Ka1 >>Ka2 >>Ka3 ……
或比较多元弱酸酸性的相对强弱时
通常只考虑第一步电离
一、电离平衡常数
3．影响因素
电离常数与温度有关
25℃ 0℃
Ka 1.75×10-5 1.65×10-5
CH3COOH 的电离常数：
电离常数随温度变化不大
室温时可以不考虑温度对电离常数的影响
一、电离平衡常数
3．影响因素
电离常数由弱电解质的性质所决定
在同一温度下，不同电解质的电离常数不同
电离常数越大，弱电解质越易电离
一、电离平衡常数
3．影响因素
电离常数由弱电解质的性质所决定
比较电离常数的大小可以判断弱电解质的相对强弱
同一温度
eg：CH3COOH和HCN都是弱酸
25℃ CH3COOH HCN
Ka 1.75×10-5 6.2×10-10
酸性：CH3COOH>HCN
模块二 电离常数的计算
二、电离常数的计算
例 ：在某温度时，溶质的物质的量浓度为0.2 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。
NH3·H2O的电离方程式及有关粒子的浓度如下：
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 NH4+ + OH
≈1.4×10-5
1．利用“三段式”求Ka或Kb
二、电离常数的计算
在某温度时，物质的量浓度为0.1 mol·L 1的醋酸中，达到电离平衡时，c(H+)约为1×10-3mol·L 1，计算该温度下CH3COOH的电离常数Ka。
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
1.0×10 3
0.1 1.0×10 3
1.0×10 3
1.0×10 3
1.0×10 3
1.0×10 3
CH3COOH CH3COO- + H+
CH3COOH的电离方程式及有关粒子的浓度如下：
c(CH3COOH)
Ka＝
c(CH3COO )· c(H+)
＝
(1.0×10 3)·(1.0×10 3)
(0.1 1.0×10 3)
0.1
≈
(1.0×10 3)·(1.0×10 3)
≈1.0×10-5
课堂练习
二、电离常数的计算
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。
eg: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。
二、电离常数的计算
常温下，将0.1 mol·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”)。
课堂练习
c(H+)
c(CH3COOH)
（1）
c(CH3COOH)
c(CH3COO )· c(H+)
（2）
c(CH3COOH)
c(CH3COO-)
（3）
变小
不变
变大
二、电离常数的计算
3．比较离子结合质子的能力大小
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。
弱酸 HCOOH H2S H2CO3 HClO
(25 ℃) K＝1.77×10－4 K1＝1.3×10－7 K2＝7.1×10－15 K1＝4.4×10－7 K2＝4.7×10－11 3.0×10－8
(1)HCOOH、H2S、H2CO3、HClO的酸性由强到弱的顺序为
___________________________________。
(2)同浓度的HCOO－、HS－、S2－、HCO3-、CO32-、ClO－结合H＋的能力由强到弱的顺序为_______________________________________________
HCOOH＞H2CO3＞H2S＞HClO
S2－＞CO32-＞ClO－＞HS－＞HCO3-＞HCOO－
二、电离常数的计算
课堂练习
已知某温度下，Ka(HCN)＝6．2×10－10、Ka(HF)＝6．8×10－4、Ka(CH3COOH)＝1．8×10－5、Ka(HNO2)＝6．4×10－6。该温度下，物质的量浓度都为0．1 mol·L－1的下列物质的溶液中，c(H＋)由大到小的顺序是(　　)
A．HCN>HNO2>CH3COOH>HF
B．HCN>CH3COOH>HF>HNO2
C．HF>CH3COOH>HNO2>HCN
D．CH3COOH>HCN>HF>HNO2
C
二、电离常数的计算
4．利用电离平衡常数判断反应能否发生
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： 25℃时，弱酸的电离平衡常数如下表，下列说法正确的是(　　)
弱酸 CH3COOH HClO H2CO3 H2SO3
K 1.8×10-5 4.9×10-10 K1=4.3×10-7 K2=5.6×10-11 K1=1.5×10-2
K2=1.0×10-7
C
二、电离常数的计算
H2CO3和H2S在25 ℃时的电离常数如下：
电离常数 Ka1 Ka2
H2CO3 4.2×10－7 5.6×10－11
H2S 5.7×10－8 1.2×10－15
B
B
课堂练习
课堂总结
一、电离平衡常数
Ka＝
c(CH3COO )·c(H+)
c(CH3COOH)
Kb＝
c(NH4+ )·c(OH )
c(NH3·H2O)
课堂总结
二、电离平衡常数的计算
1．利用“三段式”求Ka或Kb
2．比较弱电解质中微粒浓度比值的变化。
3．比较离子结合质子的能力大小
4．利用电离平衡常数判断反应能否发生
课堂检测
1.已知下列三个数据：7.1×10－4、6.8×10－4、6.2×10－10分别是三种酸在某温度时的电离平衡常数。若这三种酸可发生如下反应：
①NaCN＋HNO2===HCN＋NaNO2　②NaCN＋HF===HCN＋NaF　③NaNO2＋HF===HNO2＋NaF，则下列叙述中不正确的是(　　)
A．HF的电离平衡常数为7.1×10－4
B．HNO2的电离平衡常数为6.2×10－10
C．根据①③两个反应即可知三种酸的相对强弱
D．HNO2的电离平衡常数比HCN的大，比HF的小
答案　B
课堂检测
答案　C
2.已知某温度下，Ka(HCN)＝6．2×10－10、Ka(HF)＝6．8×10－4、Ka(CH3COOH)＝1．8×10－5、Ka(HNO2)＝6．4×10－6。该温度下，物质的量浓度都为0．1 mol·L－1的下列物质的溶液中，c(H＋)由大到小的顺序是(　　)
A．HCN>HNO2>CH3COOH>HF
B．HCN>CH3COOH>HF>HNO2
C．HF>CH3COOH>HNO2>HCN
D．CH3COOH>HCN>HF>HNO2
课堂检测
2．下列曲线中，可以描述乙酸(甲，Ka＝1.8×10－5)和一氯乙酸(乙，Ka＝1.4×10－3)在水中的电离度与浓度关系的是(　　)
答案　B
谢谢欣赏

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