2023届高中化学新教材同步选择性必修第一册 第3章 第1节 第2课时　电离平衡常数　强酸与弱酸比较.docx

专注：心无旁骛，万事可破

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第2课时电离平衡常数强酸与弱酸比较

[核心素养发展目标]1.构建电离平衡常数模型，并能应用模型解释弱电解质在水中发生的变化。2.建立判断强弱电解质和“强酸制弱酸”的思维模型。

一、电离平衡常数

1．概念

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。对于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，通常用Ka、Kb表示弱酸、弱碱的电离平衡常数。

2．电离平衡常数的表示方法

(1)一元弱酸、一元弱碱的电离平衡常数

例如：CH3COOHCH3COO－＋H＋

Ka＝eq\f(c?CH3COO－?·c?H＋?,c?CH3COOH?)；

NH3·H2ONHeq\o\al(＋,4)＋OH－

Kb＝eq\f(c?NH\o\al(＋,4)?·c?OH－?,c?NH3·H2O?)。

(2)多元弱酸、多元弱碱的电离平衡常数

多元弱酸的电离是分步进行的，每步各有电离平衡常数，通常用Ka1、Ka2等来分别表示。例如：

H2CO3H＋＋HCOeq\o\al(－,3)

Ka1＝eq\f(c?HCO\o\al(－,3)?·c?H＋?,c?H2CO3?)；

HCOeq\o\al(－,3)H＋＋COeq\o\al(2－,3)

Ka2＝eq\f(c?H＋?·c?CO\o\al(2－,3)?,c?HCO\o\al(－,3)?)。

多元弱酸各步电离常数的大小比较：Ka1Ka2Ka3……因此，当Ka1?Ka2时，多元弱酸的酸性主要由第一步电离决定。由于多元弱碱为难溶碱，所以一般不用电离平衡常数，而用以后要学到的难溶物的溶度积常数。

3．意义

表示弱电解质的电离能力。一定温度下，K值越大，弱电解质的电离程度越大，酸(或碱)性越强。

4．电离常数的影响因素

(1)内因：同一温度下，不同的弱电解质的电离常数不同，说明电离常数首先由电解质的性质所决定。

(2)外因：对于同一弱电解质，电离平衡常数只与温度有关，由于电离为吸热过程，所以电离平衡常数随温度升高而增大。

5．电离常数的计算——三段式法

例：25℃amol·L－1的CH3COOH

CH3COOHCH3COO－＋H＋

起始浓度/(mol·L－1)a00

变化浓度/(mol·L－1)xxx

平衡浓度/(mol·L－1)a－xxx

则Ka＝eq\f(c?CH3COO－?·c?H＋?,c?CH3COOH?)＝eq\f(x2,a－x)≈eq\f(x2,a)。

注意由于弱电解质的电离程度比较小，平衡时弱电解质的浓度为(a－x)mol·L－1一般近似为amol·L－1。

(1)改变条件，电离平衡正向移动，电离平衡常数一定增大()

(2)改变条件，电离平衡常数增大，电离平衡一定正向移动()

(3)相同条件下，可根据电离平衡常数的大小，比较弱电解质的相对强弱()

(4)同一弱电解质，浓度大的电离平衡常数大()

(5)H2CO3的电离常数表达式为Ka＝eq\f(c?H＋?·c?CO\o\al(2－,3)?,c?H2CO3?)()

答案(1)×(2)√(3)√(4)×(5)×

如何从定量的角度判断醋酸溶液中加水稀释一倍后，电离平衡移动的方向？

提示Ka＝eq\f(c?CH3COO－?·c?H＋?,c?CH3COOH?)，稀释一倍后，假设平衡不移动，则Q＝eq\f(\f(1,2)c?CH3COO－?·\f(1,2)c?H＋?,\f(1,2)c?CH3COOH?)＝eq\f(1,2)Ka，QKa，平衡向电离方向移动。

1．25℃时，0.10mol·L－1HA溶液中有1%的HA电离，则HA的电离平衡常数Ka为________。

答案1.0×10－5

解析发生电离的HA的物质的量浓度为c(HA)＝0.10mol·L－1×1%＝1.0×10－3mol·L－1，根据HAH＋＋A－，则平衡时c(H＋)＝c(A－)＝1.0×10－3mol·L－1，c(HA)＝0.10mol·L－1－1.0×10－3mol·L－1≈1.0×10－1mol·L－1，将有关数据代入电离平衡常数表达式得Ka＝eq\f(c?H＋?·c?A－?