41电离电离平衡常数.pptx

4.1电离度电离度电离平衡常数电离平衡常数在一定条件下的弱电解质达到电离平衡时，已经电离的在一定条件下的弱电解质达到电离平衡时，已经电离的电解质分子数占原电解质总数（包括电离的没有电离的电解质分子数占原电解质总数（包括电离的没有电离的）的分数。）的分数。CH3COOH CH3COO-+H+=n n（AcAc-）n n（HAcHAc原）原）=n（H+）n（HAc原）原）表示方法表示方法:一、电离度一、电离度=C（Ac-）C C（HAcHAc原）原）100%=C（H+-）C C（HAcHAc原）原）100%=132/10000100%=1.32%。25，0.1mol/L的的HAc溶液中，每溶液中，每10000个个HAc分子里有分子里有132个分子电离成离子。求该个分子电离成离子。求该醋酸的电离度醋酸的电离度纯纯HAc溶液中，忽略水解离所产生的溶液中，忽略水解离所产生的H+，达到平衡时：，达到平衡时：测得已知浓度的测得已知浓度的HAc 的的pH，由，由 pH=lg c(H)，计算出计算出c(H+)，即可算出，即可算出。3、电离度的测定方法、电离度的测定方法(见教材见教材76页页)CH3COOH CH3COO-+H+4、影响电离度大小的因素、影响电离度大小的因素(1)内因内因电解质的本性电解质的本性,电解质越弱电解质越弱,电离度越小电离度越小(2)外因外因P76表表4.1 越强越电离越强越电离影响弱电解质电离度的影响弱电解质电离度的外因外因：1.浓度浓度浓度越稀，电离生成的离子相互间碰撞合成浓度越稀，电离生成的离子相互间碰撞合成分子的机会越少，其电离度就越大；分子的机会越少，其电离度就越大；2.温度温度温度升高时，平衡向吸热方向移动，而多温度升高时，平衡向吸热方向移动，而多数电解质电离时都要吸收热量，因此电离度增大。数电解质电离时都要吸收热量，因此电离度增大。因此在表示各种电解质电离度大小时，应注明浓度和因此在表示各种电解质电离度大小时，应注明浓度和温度。温度。一般不注明温度是指一般不注明温度是指25用电离度比较弱电解质的相对强弱时必须在同用电离度比较弱电解质的相对强弱时必须在同温同浓度条件下温同浓度条件下 相同温度下相同温度下:浓度越大浓度越大,越越 小小;浓度越小浓度越小,越大越大相同浓度下相同浓度下:温度越高温度越高,越大越大;温度越低温度越低,越小越小即即:越热越电离越热越电离,越稀越电离越稀越电离(电离过程吸热电离过程吸热)表表 不同浓度不同浓度HAc的电离度的电离度和和H+结结果果表表明明增增大大c(HAc)的的浓浓度度，H+浓浓度度增增大大，但但电电离离度度却却是是减减少少的的。这这是是因因为为HAc的的电电离离度度是是一一个个比比值值，即即=H3O+/c(HAc)。与与H3O+及及cHAc都有关。都有关。c/(mol.L-1)(%)H+/(mol.L-1)0.0202.955.9010-40.1001.321.3210-30.2000.9321.8610-3在在25，0.1mol/L的下列弱电解质的电离度分的下列弱电解质的电离度分别为：别为：HFHCOOHNH3H2OHAcHCN8.0%4.24%1.33%1.32%0.01%则它们的酸性强弱顺序是则它们的酸性强弱顺序是:HFHCOOHHAcHCNNH3H2O4、有关电离度的计算、有关电离度的计算.例例1.某一弱酸某一弱酸HA,达到平衡时达到平衡时,溶液中的弱酸分溶液中的弱酸分子数与离子总数之比为子数与离子总数之比为9.5:1,求此一元弱酸的电求此一元弱酸的电离度离度.化学平衡中的转化率化学平衡中的转化率电离度实质是电离度实质是:计算方法是三步法计算方法是三步法“初初”、“电离电离”、“平平”(C)例例2：在：在0.2mol/L 的醋酸溶液中的醋酸溶液中,当当CH3COOH H+CH3COO已达平衡时，若要已达平衡时，若要使醋酸的电离度减小，溶液中的使醋酸的电离度减小，溶液中的c(H+)增大，应加入增大，应加入 A.CH3COONa B.NH3H2O C.HCl D.H2O例例1：在一定温度下，在：在一定温度下，在100ml某一元弱酸的溶液中，某一元弱酸的溶液中，含有该弱酸的分子数为含有该弱酸的分子数为5.421020个，并测得该溶液的个，并测得该溶液的C(H+)=1103mol/L。在该平衡体系中，这种一元弱酸。在该平衡体系中，这种一元弱酸的电离度约为的电离度约为 A.9%B.10%C.3%D.0.1%(B)1、定义：、定义：弱电解质弱电解质，电离平衡时电离平衡时，各组分浓度的关系各组分浓度的关系。2、表达式：、表达式：Ka=H+Ac-HAc Kb=NH4+OH-NH3H2O3、意义：、意义：25时时 HF K=7.210 4 HAc K=1.810 5 酸性：酸性：HF HAc在一定温度下，电离常数与浓度无关。在一定温度下，电离常数与浓度无关。五、电离平衡常数五、电离平衡常数 简称简称:电离常数电离常数 温度升高，温度升高，K电离电离增大增大电离度是转化率的形式电离度是转化率的形式,电离常数是电离常数是平衡常数平衡常数的形式的形式;电离度受浓度的影响电离度受浓度的影响,电离常数不受浓度的影响电离常数不受浓度的影响;两者均两者均可用来表示弱电解质的电离程度及其相对强弱的。但用电可用来表示弱电解质的电离程度及其相对强弱的。但用电离度时必须在同温同浓度条件下，而电离常数只须在同温离度时必须在同温同浓度条件下，而电离常数只须在同温下便可。下便可。电离度和电离常数的关系（以电离度和电离常数的关系（以CH3COOH电离为例）：电离为例）：CH3COOH CH3COO-+H+初始浓度初始浓度 C 0 0 平衡浓度平衡浓度 C（1-）C C例：在例：在25时，时，0.10mol/L CH3COOH溶液中溶液中 H+是是多少？已知多少？已知Ka=1.810-5。解：解：CH3COOH CH3COO-+H+平衡时平衡时 H+=C=1.310-3 mol/L 4、多元弱酸分步电离，用、多元弱酸分步电离，用K1、K2、K3表示表示.多元弱酸：多元弱酸多元弱酸：多元弱酸分步电离分步电离，以第一步为主，依次，以第一步为主，依次减弱；酸性的强弱由减弱；酸性的强弱由K1决定决定例如碳酸在水溶液中：例如碳酸在水溶液中：H2CO3 H+HCO3HCO3 H+CO32每步电离都各有电离常数，分别用每步电离都各有电离常数，分别用K1、K2表示。在表示。在25时，时，K1=4.2107，K2=5.61011，K1K2，一，一般说，多元弱酸溶液的酸性主要由第一步电离决定。般说，多元弱酸溶液的酸性主要由第一步电离决定。酸酸 HA K 水溶液水溶液中的酸中的酸（25 oC）H3PO4+H2O H2PO4-+H3O+H2PO4-+H2O HPO42-+H3O+HPO42-+H2O PO43-+H3O+稀磷酸溶液中稀磷酸溶液中C（H+）C（PO43-）而非而非C（H+）=3C（PO43-）相同浓度的上述溶液中溶质分子浓度最大的是相同浓度的上述溶液中溶质分子浓度最大的是A、HF B、HCN C、HNO2 D、CH3COOHB1.已知已知25时，时，KHF=7.210-4 KHCN=4.910-10KHNO2=4.610-4 KCH3COOH=1.810-52.下列阴离子，其中最易结合下列阴离子，其中最易结合H+的是（的是（）A、C6H5O B、CH3COO C、OH D、C2H5O例：例：某二元弱酸溶液按下式发生电离某二元弱酸溶液按下式发生电离H2A H+HA，HA H+A 2,已知已知K1K2,设有下列四种溶液：设有下列四种溶液：A.0.01mol/L的的H2A B.0.01mol/L的的NaHA溶液溶液 C.0.02mol/L的的HCl与与0.04mol/L的的NaHA溶液等体积混合溶液等体积混合D.0.02mol/L的的NaOH与与0.02mol/L的的NaHA溶液等体积混合溶液等体积混合 据此，填写下列空白据此，填写下列空白 c(H+)最大的是最大的是 ，最小的是，最小的是。c(H2A)最大的是最大的是，最小的是，最小的是。c(A2）最大的是）最大的是，最小的是，最小的是。ADCDDA、足量镁和一定量的盐酸反应，为减慢反应速率，但又不影、足量镁和一定量的盐酸反应，为减慢反应速率，但又不影响响H2的总量，可向盐酸中加入下列物质中的（的总量，可向盐酸中加入下列物质中的（）A、MgOB、H2OC、K2CO3D、CH3COONa2、浓度和体积都相同的盐酸和醋酸，在相同条件下分别与足量、浓度和体积都相同的盐酸和醋酸，在相同条件下分别与足量CaCO3固体（颗粒大小均相同）反应，下列说法中正确的是固体（颗粒大小均相同）反应，下列说法中正确的是A盐酸的反应速率大于醋酸的反应速率盐酸的反应速率大于醋酸的反应速率B盐酸的反应速率等于醋酸的反应速率盐酸的反应速率等于醋酸的反应速率C盐酸产生的二氧化碳比醋酸更多盐酸产生的二氧化碳比醋酸更多D盐酸和醋酸产生的二氧化碳一样多盐酸和醋酸产生的二氧化碳一样多3.3.同温同温100mL 0.01mol/L100mL 0.01mol/L的醋酸溶液与的醋酸溶液与10mL 0.1mol/L10mL 0.1mol/L的醋酸溶液相比较，下列数值前者大于后者的是的醋酸溶液相比较，下列数值前者大于后者的是A A 中和时所需中和时所需NaOHNaOH的量的量 B B 电离度电离度C HC H+的物质的量的物质的量 D CHD CH3 3COOHCOOH的物质的量的物质的量B B、C C1.1.下列说法中正确的是下列说法中正确的是A A、电离度大的物质是强电解质、电离度大的物质是强电解质B B、弱电解质的电离度随溶液稀释而增大，因此在不、弱电解质的电离度随溶液稀释而增大，因此在不断稀释过程中溶液的导电能力不断增强断稀释过程中溶液的导电能力不断增强C C、1mL 0.1 mol/L 1mL 0.1 mol/L 氨水与氨水与10mL 0.01 mol/L 10mL 0.01 mol/L 氨水中氨水中所含所含OH-OH-离子数目相等离子数目相等D D、1L1 mol/L1L1 mol/L盐酸中含有盐酸中含有1 mol H1 mol H+D2.2.将将0.l mol/L CH0.l mol/L CH3 3COOHCOOH溶液加水稀释或加入少量溶液加水稀释或加入少量CHCH3 3COONaCOONa晶体时，都会引起晶体时，都会引起 A A溶液的溶液的pHpH增加增加 B BCHCH3 3COOHCOOH电离度变大电离度变大C C溶液的导电能力减弱溶液的导电能力减弱 D D溶液中溶液中OHOH 减小减小A一定温度下，由水电离的一定温度下，由水电离的H H+和和OHOH-的物质的量浓度的物质的量浓度之间存在如下关系：之间存在如下关系：c(Hc(H+)c(OHc(OH-)=Kw)=Kw。同样，对于难溶盐同样，对于难溶盐MAMA，其饱和溶液中的，其饱和溶液中的M M+和和A A-的的之间也存在类似关系：之间也存在类似关系：c(Mc(M+)c(Ac(A-)=K)=K。现将足。现将足量的量的AgClAgCl分别放在分别放在5mL5mL水、水、10mL 0.2mol10mL 0.2molL L-1 1MgClMgCl2 2、20mL0.5mol20mL0.5molL L-1-1、NaClNaCl和和40mL0.3mol40mL0.3molL L-1-1HClHCl溶液中溶解达到饱和，各溶溶液中溶解达到饱和，各溶液中液中AgAg+浓度的数值，依次为浓度的数值，依次为a a、b b、c c、d d，它们，它们由大到小的顺序为由大到小的顺序为_a.d.b.c2525在在 0.10molL0.10molL-1-1HAcHAc溶溶 液液 中中 加加 入入 固固 体体 NaAc,NaAc,使使 其其 浓浓 度度 为为0.10molL0.10molL-1-1(溶液体积不变溶液体积不变)，求溶液的，求溶液的HH+和电离度。和电离度。平衡时平衡时 0.1-H+H+0.1+H+0.1molL-1 0.1molL-1解：解：HAc+H2O H3O+Ac-根据根据0.100 molL-1 HAc溶液溶液=1.32%，H+=1.3210-3 molL-1。由。由于同离子效应，于同离子效应，H+和和HAc的电离度降低约的电离度降低约76倍。倍。=1.7510-4 mol/L x2 0.01-x 解：设溶液中解：设溶液中OH-为为x mol/L，则有，则有 平衡后平衡后 0.01-x x x NH3H2O NH4+OH-解得解得 x=4.210-4 mol/L K=1.810-5 已知已知25时，时，NH3H2O 的的K=1.810-5，求，求0.01mol/L NH3H2O溶液中溶液中OH-和和pH值。值。1.若室温时若室温时pH=a的氨水与的氨水与pH=b的盐酸等体积混合，的盐酸等体积混合，恰好完全反应，则原氨水的电离度可表示为：恰好完全反应，则原氨水的电离度可表示为：A.10 a+b12%B.10 a+b14%C.1012 a b%D.1014 a b%2.已知某二元酸已知某二元酸H2A，其电离方程式为，其电离方程式为H2AH HA；HA H+A2。测得。测得25时时0.1mol/L的的H2A溶液中溶液中c(H+)=0.11mol/L,该条件下该条件下HA的电离度是的电离度是A.1 B.9.1%C.10%D.20%某氨水的某氨水的pHa,其中水的电离度为其中水的电离度为 1；某硝酸的某硝酸的pH=b,其中水的电离度为其中水的电离度为 2；且；且a+b=14,a11。将氨水和硝酸。将氨水和硝酸等体积混合后，所得溶液中等体积混合后，所得溶液中其中水的电离度为其中水的电离度为 3。相同。相同条件下纯条件下纯水的电离度为水的电离度为 4。则下列关系中正确的是。则下列关系中正确的是A.c(NO3）c(NH4+)c(H+)c(OH）B.4 3 2 1 C.,混合液中混合液中c(NH4+)c(NO3）c(OH）c(H+)D 3 4 2 1 B,C用于解释常见的化学变化：用于解释常见的化学变化：对氨水加热，溶液的对氨水加热，溶液的pH值如何变化变化？值如何变化变化？NH3 +H2O NH3 H2O NH4+OH-为什么为什么Al(OH)3既溶于强酸、又溶于强碱？既溶于强酸、又溶于强碱？应用应用1：H+AlO2-+H2O Al(OH)3 Al3+3OH-电离平衡原理的应用电离平衡原理的应用有两瓶有两瓶pH=2的酸溶液，一瓶是强酸，的酸溶液，一瓶是强酸，一瓶是弱酸。现只有石蕊试液、酚酞试一瓶是弱酸。现只有石蕊试液、酚酞试液、液、pH试纸和蒸馏水。简述用最简便试纸和蒸馏水。简述用最简便的实验方法来判断哪瓶是强酸。的实验方法来判断哪瓶是强酸。应用应用2：用于鉴别溶液用于鉴别溶液哪些事实（或实验）可证明哪些事实（或实验）可证明CH3COOH是弱电解质？是弱电解质？方法一方法一、取同浓度的、取同浓度的HCl和和CH3COOH，进行溶液导，进行溶液导 电性实验电性实验方法二方法二、测定、测定CH3COONa的水溶液应呈碱性。的水溶液应呈碱性。方法三方法三、测定、测定0.1mol/L CH3COOH 的的pH值。值。方法四方法四、相同浓度的、相同浓度的HCl 和和 CH3COOH 和相同大和相同大小颗粒的锌粒比较反应速率。小颗粒的锌粒比较反应速率。方法五方法五、相同、相同 pH值，相同体积值，相同体积 的的HCl 和和 CH3COOH，和足量的锌粒反应，和足量的锌粒反应，CH3COOH产生的氢气多。产生的氢气多。方法六方法六、取相同浓度的、取相同浓度的HCl 和和 CH3COOH，稀释，稀释 100倍，倍，pH值变化小的是值变化小的是 CH3COOH。1、分别将等、分别将等pH或等物质的量浓度的盐酸和醋酸等体积或等物质的量浓度的盐酸和醋酸等体积混合，和混合，和Zn反应生成反应生成H2的体积随时间（同温、同压下的体积随时间（同温、同压下测定）的变化图示如下测定）的变化图示如下：其中正确的是（）其中正确的是（）现有现有25时的时的 纯水纯水 HCl溶液溶液 FeCl3三种溶液，由水电离生成的三种溶液，由水电离生成的氢离子浓度最多的是氢离子浓度最多的是 。应用应用3：用于分析水的电离用于分析水的电离医医学学意意义义：体体液液的的主主要要成成分分是是水水，其其次次是是电电解解质质。细细胞胞外外液液与与细细胞胞内内液液的的电电解解质质浓浓度度有有较较大大的的差差异异，细细胞胞外外液液的的阳阳离离子子以以Na+为为主主，阴阴离离子子以以Cl-为为主主,其其次次以以HCO3-为为主主；细细胞胞内内液液的的阳阳离离子子以以K+为为主主，阴阴离离子子以以HPO42-与与蛋蛋白白质质为为主主。此此外外，血血浆浆中中含含少少量量的的Mg2+。机机体体通通过过各各种种生生理理调调节节，始始终终保保持持体体液液这这一一内内环环境境的的相相对对稳稳定定，主主要要包包括括体体液液容容量量、渗渗透透压压、pH及及各各种种溶溶质质浓浓度度的的相相对对稳稳定定，以以保保证证体体内内各各种种生生命命活活动动得得以以正正常进行。常进行。电解质的电解质的医学意义医学意义 如体内摄入某物质过多或过少，排出某物质如体内摄入某物质过多或过少，排出某物质过多或过少，超过机体生理调节能力，或机体生理过多或过少，超过机体生理调节能力，或机体生理调节功能本身发生障碍时，均可破坏体液的稳定，调节功能本身发生障碍时，均可破坏体液的稳定，机体物质交换发生紊乱，影响生理活动的正常进行。机体物质交换发生紊乱，影响生理活动的正常进行。体液紊乱包括:容量紊乱容量紊乱：即容量过多即容量过多(水肿水肿)、容量不足、容量不足(脱水脱水)；渗透压紊乱渗透压紊乱：即体液张力减低即体液张力减低(低渗血症低渗血症)、体液、体液张力增高张力增高(高渗血症高渗血症)；酸碱平衡失调酸碱平衡失调：即酸中毒及碱中毒；即酸中毒及碱中毒；体液各种溶质浓度紊乱体液各种溶质浓度紊乱：如钾、钠、钙、镁、葡如钾、钠、钙、镁、葡萄糖、尿素及氨基酸等浓度过高或过低等。萄糖、尿素及氨基酸等浓度过高或过低等。2%NaCl2%NaCl溶液溶液生理盐水生理盐水0.45%NaCl0.45%NaCl溶液溶液正常溶胀、破裂皱缩