弱电解质的电离.ppt

第三章水溶液中的离子平衡,第一节弱电解质的电离,复习：电解质与非电解质,1、电解质：2、非电解质：,在水溶液中或熔融状态时能够导电的化合物。（包括酸、碱、盐、水、活泼金属氧化物）如：NaCl、HCl、CH3COOH、MgO在水溶液中和熔融状态时都不能导电的化合物。（包括多数有机物、某些非金属氧化物）如：CH3CH2OH、CO2、SO2,一、电解质有强弱之分,分别试验等体积、等浓度的盐酸、醋酸溶液跟等量镁条的反应；并测这两种酸的pH。,将试验结果填入下表：,剧烈反应，迅速产生大量气泡,反应缓慢，产生少量气泡,pH=,pH=,实验探究(实验【】）,复习：强电解质和弱电解质,1、强电解质：在水溶液里全部电离成离子的电解质，叫强电解质。如：绝大多数盐类、强酸、强碱2、弱电解质：在水溶液里只有一部分分子电离成离子的电解质叫弱电解质。如：弱酸、弱碱、水,强酸：H2SO4、HNO3、HCl、HBr、HI、HClO4等；弱酸：CH3COOH、H2SO3、H2CO3、H3PO4、HCN、HClO、HF、H2S、H2SiO3（难溶）等；强碱：NaOH、KOH、Ba（OH）2、Ca（OH）2等；弱碱：NH3H2O（可溶）、Mg（OH）2、Fe（OH）3、Cu（OH）2等等,常见的酸与碱,H2OH+Cl-,H2OCH3COOHH+CH3COO-,盐酸溶液,醋酸溶液,HCl在水中全部电离,CH3COOH在水中部分电离,电解质的电离方程式,1、强电解质,完全电离，符号选用“”,2、弱电解质,部分电离，符号选用“”,CH3COOHH+CH3COO-,多元弱碱分步电离，但用一步电离表示。,酸式盐的电离,a强酸的酸式盐完全电离,b弱酸的酸式盐第一步完全电离,思考与交流：,(1)当醋酸溶于水后,V(电离)和V(结合)怎样变化?,二、弱电解质的电离平衡,(2)当V(电离)=V(结合)时，可逆过程达到一种怎样的状态？画出Vt图。,CH3COO-+H+CH3COOH,CH3COOHCH3COO-+H+,在一定条件（如温度、浓度）下，当弱电解质分子电离成离子的速率和离子重新结合生成分子的速率相等时，电离过程就达到了平衡状态，叫电离平衡状态。,1、电离平衡,弱电解质电离的V-t图像,特征,动电离平衡是一种动态平衡,定条件不变，溶液中各分子、离子的浓度不变，溶液里既有离子又有分子,变条件改变时，电离平衡发生移动。,等V电离=V结合0,逆弱电解质的电离是可逆过程,2、电离平衡特征,说明：电离平衡是动态平衡，平衡移动符合勒夏特列原理多元弱酸，分步电离，第一步电离大于第二步电离，第二步电离远大于第三步电离，例如:0.1mol/LH2S溶液中各步电离H+为：H2SH+HS-H+=110-4mol/LHS-H+S2-H+=110-13mol/L电离难的原因：a、一级电离出H+后，剩下的酸根阴离子带负电荷，增加了对H+的吸引力，使第二个H+离子电离困难的多；b、一级电离出的H+抑制了二级的电离。,练习：有H+浓度相同、体积相等的三种酸：a、盐酸b、硫酸c、醋酸，同时加入足量的锌，则开始反应时速率，反应过程中的平均速率，反应完全后生成H2的质量。（用表示）,abc,abc,abc,温度：由于弱电解质的电离是吸热的，因此升高温度，电离平衡将向电离方向移动，弱电解质的电离程度将增大。,浓度：增大电解质分子的浓度，会使弱电解质分子向电离为离子的方向移动，但电离度降低减少相应离子的浓度会使电离平衡向右移动，电离程度增大加水稀释弱电解质溶液，电离平衡向右移动，电离程度增大。,三、影响电离平衡的因素,(1)内因：电解质本性。通常电解质越弱，电离程度越小。,(2)外因：溶液的浓度、温度等。,同离子效应,在弱电解质溶液中加入同弱电解质具有相同离子的强电解质时，电离平衡向逆反应方向移动。,化学反应,在弱电解质溶液中加入能与弱电解质电离产生的某种离子反应的物质时，可使平衡向电离的方向移动。,增大,增大,增大,增大,增大,减小,减小,减小,减小,减小,减小,减小,减小,增大,减小,增大,右,右,右,右,增大,增大,增大,增大,增大,增大,增大,减小,左,左,课堂练习2：,练习3：在甲酸的下列性质中，可以证明它是弱电解质的是（）A、1mol/L甲酸溶液中c(H+)约为110-2mol/LB、甲酸能与水以任意比互溶C、10mL1mol/L甲酸恰好跟10mL1mol/LNaIOH溶液完全反应D、在相同条件下，甲酸的导电性比强酸溶液的导电性弱。,AD,参考可逆反应的化学平衡，思考如何定量描述弱电解质的电离程度。,一般用电离平衡常数和平衡转化率。,电离度。,【思考与交流】,-弱电解质电离程度相对大小的参数,对于一元弱酸HAH+A-，平衡时,二、电离平衡常数（K）,1、定义：在一定条件下，弱电解质的电离达到平衡时，溶液中电离出来的各种离子浓度的乘积跟溶液中未电离的分子浓度之比值是个常数，这个常数称为电离平衡常数，简称电离常数。,2、表达式：,写出下列电离的电离平衡常数表达式：,CH3COOHH+CH3COO,NH3H2ONH4+OH-,电离平衡常数表征了弱电解质的电离能力，由数据可知，弱电解质的电离程度很小。,Ka(HClO)=4.710-8mol/L,室温下：,3、意义：K服从化学平衡常数的一般规律，受温度影响，温度一定，弱电解质具有确定的平衡常数。K值越大电离程度越大，达到电离平衡时电离出的H+或OH-越多，相应酸(或碱)的酸(或碱)性越强。,Ka(HCN)=6.210-10mol/L,Ka(CH3COOH)=1.710-5mol/L,Ka(HF)=6.810-4mol/L,酸性强弱顺序：HFCH3COOHHClOHCN,、弱电解质的电离常数表达式中的c(A十）、c(B-）和c(AB）均为达到电离平衡后各粒子在溶液中的浓度值。,注意：,、当温度一定时，其电离常数是定值。,、电离常数的大小反映强弱电解质的电离程度。K值越大，弱电解质越易电离，其对应的弱酸（弱碱）越强。,、多元弱酸是分步电离的，一级电离常数程度最大，一般有K1K2K3。所以其水溶液的酸性主要由第一步电离决定。主要原因：一级电离出的H+抑制了二级的电离。,H3PO4,H+H2PO4-Ka1=7.110-3mol/L,H2PO4-,H+HPO42-Ka2=6.210-8mol/L,HPO42-,H+PO43-Ka3=4.510-13mol/L,多元弱酸，分步电离,多元弱酸的各级电离常数逐级减小（第一步电离大于第二步电离，第二步电离远大于第三步电离，）且一般相差很大(一般要相差105)，,弱电解质电离程度相对大小的另一种参数-,电离度,练习：部分弱酸的电离平衡常数如下表：,按要求回答下列问题：(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:(3)按要求书写下列离子方程式将少量Na2CO3溶液滴加到HCOOH溶液中将少量CO2气体通入NaClO溶液中将少量CO2气体通入到Na2S溶液中,【例】25时醋酸的Ka=1.710-5molL-1，求0.10molL-1的醋酸溶液中H+的浓度。,结合三段式，利用电离常数的表达式计算。,4、有关计算,【例】25时醋酸的Ka=1.710-5molL-1，求0.10molL-1的醋酸溶液中H+的浓度。,结合三段式，利用电离常数的表达式计算。,4、有关计算,起始,转化,平衡,0.10molL-1,0,0,x,x,x,0.10molL-1-x,x,x,设生成的H+物质的量浓度为x。,Ka=,x2,0.10molL-1-x,x2,0.10molL-1,=1.710-5molL-1,x=1.310-3molL-1,解：,CH3COOHH+CH3COO-,答：H+物质的量浓度为1.310-3molL-1,1.已知25时，下列酸的电离常数如下，则相同浓度的下述溶液中H+浓度最小的是()KHF=7.210-4KHCN=4.910-10KHNO2=4.610-4KCH3COOH=1.810-5A.HFB.HCNC.HNO2D.CH3COOH,B,归纳：一元酸的电离常数越大，H+越大酸性越强。,【练一练】,电离平衡的移动,CH3COOHCH3COO-+H+；0,BD,2.1mol/L的盐酸、醋酸、硫酸各1L，分别加入足量的铁。开始反应时产生氢气的速率_，最终收集到的氢气的物质的量_。pH都为1的盐酸、醋酸、硫酸各1L，分别加入足量的铁。开始反应时产生氢气的速率_，最终收集到的氢气的物质的量_。,硫酸盐酸醋酸,硫酸盐酸