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第1节 电离平衡
第3章　水溶液中的离子反应与平衡
第2课时　电离平衡常数
电离平衡常数
1．含义：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。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。
2．表示方法：对于AB A＋＋B－。
Ka或Kb＝(酸用Ka，碱用Kb)。
4．多元弱酸的电离常数
多元弱酸分步电离，每一步都有电离常数，用Ka1、Ka2等表示
H2CO3的Ka1＝________________，Ka2＝________________，其中Ka1 Ka2，以第一步电离为主。
3．K的意义：它能表示弱电解质的电离能力。如K(CH3COOH)＞K(HCN)，CH3COOH比HCN易电离，CH3COOH酸性比HCN强。
①第二步电离常数小于第一步的理由是第一步电离生成的H＋抑制第二步电离。②多元弱碱的电离常数(Kb1、Kb2)与多元弱酸类似。
写出醋酸的电离方程式，并写出平衡常数表达式。
K＝
c(CH3COO )·c(H+)
c(CH3COOH)
这个常数叫做电离平衡常数，简称电离常数。
醋酸的电离常数表达式
一水合氨的电离常数表达式
Kb＝
c(NH4+)·c(OH )
c(NH3·H2O)
Ka＝
c(CH3COO )·c(H+)
c(CH3COOH)
CH3COOH H+ + CH3COO
NH3·H2O NH4+ + OH
＝
(1.7×10 3)·(1.7×10 3)
0.2
≈
1.4×10 5
该温度下电离程度小
c(NH3·H2O)
Kb＝
c(NH4+ )·c(OH )
某温度下，0.20 mol·L-1的氨水中，已电离的NH3·H2O的浓度为1.7×10-3mol·L-1，则该温度下NH3·H2O的Kb＝_____
电离平衡常数
进一步计算该温度下，有多少比例的NH3·H2O发生了电离：
已电离弱电解质分子数
原弱电解质分子数
×100%
＝
1.7×10 3×V(溶液)
0.2×V(溶液)
×100%
＝
0.85%
该温度下电离程度小
CH3COOH ＞ HCN
酸性：
电离常数由物质本身性质决定
Ka(CH3COOH) ＞ Ka(HCN)
25 ℃时，相同浓度的CH3COOH溶液与HCN溶液相比较，CH3COOH溶液酸性相对更强
你能比较该温度下CH3COOH、HCN电离常数的大小吗？
Ka值越大，电离程度越大，达到电离平衡时电离出的H+越多，酸性越强。反之，酸性越弱。
K 服从化学平衡常数的一般规律，只受温度影响。
Ka (HCN)=6.2×10-10mol/L
Ka(CH3COOH)=1.7×10-5mol/L
Ka (HF)=6.8×10-4mol/L
由此可得：酸性强弱顺序：HF > CH3COOH > HCN
H3PO4
H+ + H2PO4－ Ka1=7.1×10-3mol/L
H2PO4－
H+ + HPO42- Ka2=6.2×10-8mol/L
HPO42-
H+ + PO43- Ka3=4.5×10-13mol/L
多元弱酸，分步电离，每一步电离都有各自的电离常数，通常用Ka1 Ka2 Ka3 来表示。
CH3COOH的电离常数（25 ℃）
＝1.75×10 5
Ka＝
c(CH3COO )·c(H+)
c(CH3COOH)
＝6.2×10 10
Ka＝
c(CN )·c(H+)
c(HCN)
CH3COOH ＞ HCN
酸性：
1.相同温度下，直接比较弱电解质的相对强弱
电离常数的应用
HCN的电离常数（25 ℃）
CH3COOH CH3COO + H+
Q ＝
c(H+)
2
·
c(CH3COO )
2
c(CH3COOH)
2
＝
Ka
2
＜ Ka
加水稀释，电离平衡向电离的方向移动
Ka＝
c(CH3COO )·c(H+)
c(CH3COOH)
2.判断电离平衡移动的方向
将0.1 mol/L 醋酸加水稀释，使其浓度变为原来的一半，电离平衡移动的方向？
越稀越电离，平衡正向移动
3.计算粒子的浓度
取1 mL 2 mol/L 醋酸，加水稀释到10 mL，稀释后的溶液，酸的浓度和氢离子浓度分别为多少？
＝
x·x
0.2
≈
1.75×10 5
变化浓度/(mol·L 1)
x
x
x
平衡浓度/(mol·L 1)
x
0.2 x
x
c(CH3COOH)＝(0.2 x) mol·L 1 ≈ 0.2 mol·L 1
c(H+)＝ x ＝ 0.001 87 mol/L
Ka＝1.75×10 5（25 ℃）
0
起始浓度/(mol·L 1)
0.2
0
Ka＝
c(CH3COO )·c(H+)
c(CH3COOH)
4.计算电离度
已知弱电解质在水中达到电离平衡状态时，已电离的电解质分子数占原有电解质分子总数的百分率，称为电离度。
X
X
X
起始
C
0
0
平衡
C-X
X
X
思考: 通过那些事实（或实验）可以证明CH3COOH是弱电解质？
方法一:取同浓度的HCl和CH3COOH，进行溶液导电性实验
方法七:测定CH3COONa的水溶液的pH pH＞7
方法三:测定0.1mol/L CH3COOH 的pH值 pH ＞1
方法二:取同浓度的HCl 和 CH3COOH 和相同大小颗粒的锌粒比较反应速率。 CH3COOH的反应速率较慢。
方法五:相同pH值相同体积的HCl和CH3COOH，和足量的锌粒反应。
CH3COOH在反应过程中速率较快且最终产生的氢气多。
方法四:取相同pH的HCl和CH3COOH，稀释100倍。pH值变化小的是CH3COOH
方法六：测定等pH等体积的HCl 和 CH3COOH溶液中和碱的量。
CH3COOH耗碱量大。
A、HF B、K2SO4
下列物质溶于水后，溶质存在电离平衡的有（ ）
C、HNO3 D、Ca(OH)2
AE
E、NH3·H2O F、BaSO4
下列关于强、弱电解质的叙述正确的是（ ）
A、强电解质都是离子化合物，弱电解质都是共价化合物
B、强电解质都是可溶性化合物，弱电解质都是难溶性化合物
C、强电解质溶液的导电能力强，弱电解质溶液的导电能力弱
D、强电解质溶液中无溶质分子，弱电解质溶液中分子和其电离产生的离子同时存在
D
A、NaOH固体 B、NaCl固体
足量金属Mg和一定量的盐酸反应，为减慢反应速率，但又不影响产生H2的总量，可向盐酸中加入适量（ ）
C、水 D、CH3COONa固体
CD
已知0.1 mol/L的醋酸溶液中存在电离平衡：＋H＋，要使溶液中值增大，可以采取的措施是(　　)
A．加少量烧碱溶液 B．降低温度
C．加少量冰醋酸 D．加水
D
常温、常压下，空气中的CO2溶于水，达到平衡时，溶液中pH＝5.60，c(H2CO3)＝1.5×10-5mol·L-1，若忽略水的电离及H2CO3的二级电离，则的电离常数(Ka1)是________。(已知：10-5.60＝2.5×10-6)
4.2×10-7
由得，Ka1＝＝
≈4.2×10-7。
欧盟委员会发布条例，修订芥酸和氢氰酸在部分食品中的最大含量。氢氰酸及部分弱酸的电离常数如表：
弱酸 HCOOH HCN H2CO3
电离常数(25 ℃) Ka＝1.8×10-4 Ka＝6.2×10-10 Ka1＝4.5×10-7
Ka2＝4.7×10-11
(1)依据表格中三种酸的电离常数，判断三种酸酸性强弱的顺序为________________。
HCOOH＞H2CO3＞HCN
(2)向NaCN溶液中通入CO2气体能否制得HCN？若能，写出反应的化学方程式：______________________________________________
_________________________________________________________。
能，NaCN＋H2O＋CO2===HCN＋NaHCO3

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