选修四_化学反应原理第一节___弱电解质电离(2课时)

1、第三章 水溶液中的离子平衡第一节 弱电解质的电离（第（第2课时）课时）CH3COOH H+ + CH3COO电离电离分子化分子化一、弱电解质的电离平衡一、弱电解质的电离平衡1、电离平衡：、电离平衡：一定条件下一定条件下(温度、浓度一定温度、浓度一定)，当，当弱电解质分子电离成离子的速率等于离子重新结合成弱电解质分子电离成离子的速率等于离子重新结合成分子的速率时，电离过程就达到了平衡状态，即电离分子的速率时，电离过程就达到了平衡状态，即电离平衡。平衡。tvV(电离电离)V(结合结合)V(电离电离)= V(结合结合)处于处于平衡状态平衡状态讨论：该过程的讨论：该过程的V-t图图2.特点：特点：动动

2、 平衡时，电离过程和离子结合成分子平衡时，电离过程和离子结合成分子的过程仍在进行，是动态平衡的过程仍在进行，是动态平衡定定 条件不变，溶液中各分子、离子条件不变，溶液中各分子、离子 的浓度不变，溶液里既有的浓度不变，溶液里既有离子又有分子离子又有分子 变变 条件改变时，电离平衡发生移动。条件改变时，电离平衡发生移动。 等等 V V电离电离=V=V分子化分子化 0 0逆逆 弱电解质的电离可逆弱电解质的电离可逆tvV(电离电离)V(结合结合)V(电离电离)= V(结合结合)处于平衡状态平衡状态写出一元弱酸写出一元弱酸(HA)和一元弱碱和一元弱碱(BOH)电离方程式并填写下表电离方程式并填写下表00

3、最大最大最大最大0不变不变不变不变不变不变最大最大达到电离平衡时达到电离平衡时3.电离度电离度 弱电解质电离程度相对大小的弱电解质电离程度相对大小的一种参数一种参数 =已电离的电解质分子数已电离的电解质分子数 溶液中原有的电解质分子总数溶液中原有的电解质分子总数CH3COOH H+ + CH3COO电离电离分子化分子化 =已电离的电解质的物质的量已电离的电解质的物质的量 溶液中原有的电解质总物质的量溶液中原有的电解质总物质的量 =已电离的电解质物质的量浓度已电离的电解质物质的量浓度溶液中原有的电解质的总物质的量浓度溶液中原有的电解质的总物质的量浓度100%100%100% NH3H2O NH4

4、 + + OH -二、弱电解质电离平衡的移动二、弱电解质电离平衡的移动平衡移动规律平衡移动规律 影响因素影响因素平衡移动规律平衡移动规律 弱电解质本身性质弱电解质本身性质(电解质越弱，电离程度越小电解质越弱，电离程度越小)电离过程是吸热过程，升高温度，平衡向电电离过程是吸热过程，升高温度，平衡向电离方向移动，弱电解质的电离程度增大。离方向移动，弱电解质的电离程度增大。弱电解质的浓度，平衡将向电离的方向弱电解质的浓度，平衡将向电离的方向移动，但电解质的电离程度减小；稀释溶液时，平衡移动，但电解质的电离程度减小；稀释溶液时，平衡将向电离的方向移动，且电解质的电离程度增大。将向电离的方向移动，且电解

5、质的电离程度增大。同离子效应同离子效应(即在弱电解质溶液中加即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，使电离平入同弱电解质具有相同离子的强电解质，使电离平衡向逆方向移动衡向逆方向移动) 改变条件改变条件平衡移平衡移动方向动方向C(H+)C(CH3COO-) C(CH3COOH)CH3COOH的电离程度的电离程度 加加 热热 加盐酸加盐酸 加加 NaOH(s)加加CH3COONa(s) 加冰醋酸加冰醋酸 加加 水水2.外界条件对电离平衡的影响：外界条件对电离平衡的影响：讨论完成表格讨论完成表格：CH3COOH CH3COO- + H+向右向右增大增大增大增大减少减少向左向左增大增大

6、减少减少增大增大向右向右减少减少增大增大减少减少向左向左减少减少增大增大增大增大向右向右增大增大增大增大增大增大向右向右减少减少减少减少减少减少增大增大减小减小增大增大减小减小减小减小增大增大巩固练习：巩固练习：1、已知次氯酸是比碳酸还弱的酸，反应、已知次氯酸是比碳酸还弱的酸，反应 Cl2 + H2O HCl + HClO 达平衡后，要使达平衡后，要使HClO浓度增大，浓度增大，可加入可加入 （ ） A.H2S(g) B.水水 C.CaCO3 D.CH3COOH 2 2、氨水中存在着下列平衡：、氨水中存在着下列平衡：NH3H2O NH4+ +OH-.若要使若要使平衡向逆方向移动，同时使平衡向逆

7、方向移动，同时使C(OH-)增大，应加入的物质是（增大，应加入的物质是（ ） A.氯化铵固体氯化铵固体 B.硫酸硫酸 C.氢氧化钠固体氢氧化钠固体 D.液氨液氨 CC 问题：问题：怎样定量的比较弱电解质间的相怎样定量的比较弱电解质间的相对强弱？电离程度相对大小怎么比较？对强弱？电离程度相对大小怎么比较？三、电离平衡的常数（三、电离平衡的常数（K K）电离平衡常数(K)弱电解质在一定条件下电离达到平衡时，溶液中的电离出来的各离子浓度幂之积与溶液中未电离的电解质分子浓度（c（AB）的比值是一个常数，叫做该弱电解质的电离平衡常数。 这个常数叫电离平衡常数，简称电离常数。对于一元弱酸对于一元弱酸 HA

8、 HHA H+ +A+A- -，平衡时平衡时Ka=c ( H+) .c( A-) c(HA)对于一元弱碱对于一元弱碱 MOH MMOH M+ +OH+OH- -，平衡时平衡时Kb=c ( M+).c( OH- ) c(MOH)1. 一元弱酸、一元弱碱的电离常数（弱酸一元弱酸、一元弱碱的电离常数（弱酸Ka、弱碱、弱碱Kb） 2.多元弱酸是分步电离的，多元弱酸是分步电离的，K1K2K3（一般（一般要相差要相差105）多元弱酸的酸性由第一步电离决定。多元弱酸的酸性由第一步电离决定。例如例如:0.1mol/LH2S溶液中各步电离溶液中各步电离H+为：为： H2S H+HS- H+=110-4mol/L

9、 K1=1.310-7 HS- H+S2- H+=110-13mol/L K2=7.110-15第二步电离难的原因第二步电离难的原因 a a、一级电离出、一级电离出H H+ +后，剩下的酸根阴离后，剩下的酸根阴离子带负电荷，增加了对子带负电荷，增加了对H H+ +的吸引力，使的吸引力，使第二个第二个H H+ +离子电离困难的多；离子电离困难的多； b b、一级电离出的、一级电离出的H H+ +抑制了二级的电离。抑制了二级的电离。【练习】已知：H3PO4 H+ + H2PO4 Ka1 = 7.1 103 molL1 H2PO4 H+ +HPO42 Ka2 = 6.2 108 molL1HPO42

10、 H+ +PO43 Ka3 = 4.5 1013 molL1写出Ka1 、Ka2、Ka3 的表达式，并写出的表达式，并写出Ka1、Ka2、Ka3的表达式的表达式3.影响电离平衡常数的因素：影响电离平衡常数的因素：K值只随温度变化值只随温度变化 4. K的意义的意义 K K值越大值越大，电离程度越大电离程度越大，相应，相应酸酸 ( (或碱或碱) )的酸的酸( (或碱或碱) )性越强性越强。 试根据课本中试根据课本中43“一些弱酸和弱碱的电离一些弱酸和弱碱的电离平衡常数平衡常数”比较它们的相对强弱。比较它们的相对强弱。草酸草酸磷酸磷酸柠檬酸柠檬酸碳碳酸酸 C 指弱电解质起始的浓度指弱电解质起始的浓

11、度kc 5.电离常数电离常数K与电离度与电离度的关系的关系对于一元弱碱溶液，（若对于一元弱碱溶液，（若K10-5时），其电离度时），其电离度、氢氧根离子浓度氢氧根离子浓度OH-、电离平衡常数、电离平衡常数K三者关系：三者关系：cOHcKb对于一元弱酸对于一元弱酸HA溶液，（若溶液，（若K10-5时），其电离度时），其电离度、氢离子浓度、氢离子浓度H+、电离平衡常数、电离平衡常数K三者关系：三者关系：,cHcKa 有关计算有关计算例例1.求求25时时,0.1mol/L的的CH3COOH和和0.01mol/L CH3COOH溶溶液的氢离子浓度和电离度液的氢离子浓度和电离度,K=1.810-5.22

12、51112515311.8 100.10.10.1 1.8 10 ,()0.1 1.8 101.3410 (/)axxkxxxc HmolL%34.1%1001.01034.1%100)()(%31HACcHc解解1： CH3COOH CH3COO- + H+C始始 0.1 0 0C变变 x1 x1 x1C平平 0.1-x1 x1 x11.1.根据电离常数求离子浓度及电离度根据电离常数求离子浓度及电离度. .注当注当K10-5时，时，0.1- x0.1解解2： CH3COOH CH3COO- + H+C始始 c 0 0C变变 c c c C平平 c-c c c LmolLmolcxccccck

13、/1034. 11034. 1/1 . 01034. 11 . 0108 . 11)(108 . 132252252252222525241.8 100.010.010.01 1.8 10 ,()0.01 1.8 104.2610 (/)axxkxxxc HmolL%26.4%10001.01026.4%42注：设醋酸溶液的电注：设醋酸溶液的电离度为离度为， 则则c(H+) = c 注当注当K10-5时，时，1- 1 或或c- c c 注比较注比较1c(H+)22.2.知平衡浓度知平衡浓度, ,求电离常数求电离常数. .例例2.在在25,0.1mol/LHA酸中的酸中的c(H+)=0.001m

14、ol/L,求求HA的电的电离平衡常数离平衡常数?电离度是多少？若温度不变，在上述溶液中加入电离度是多少？若温度不变，在上述溶液中加入NaA固体使固体使c(A-)变为变为0.1mol/L，不考虑体积的变化，溶液的，不考虑体积的变化，溶液的c(H+)及电离度为多少？及电离度为多少？解：解： HA H+ + A-C始始 0.1 0 0C平平 0.1-0.001 0.001 0.0015()()()0 .0 0 10 .0 0 10 .10 .0 0 11 .0 11 0acHcAkcH A%1%1001 .0001.0%1解：解： HA H+ + A-C始始 0.1 0 0.1C平平 0.1-x x

15、 0.1+x5(0.1)1.01 100.1x xKxx=1.0110-5(mol/L)%10%1001 .0100 .1%252例：计算例：计算25时，时，0.1mol/L的碳酸溶液的的碳酸溶液的c(H+)和和c(HCO3-)及及 c(CO32-)的浓度。的浓度。已知已知K1=4.310-7，K2=5.6 10-11。3.3.多元弱酸的计算和离子浓度关系多元弱酸的计算和离子浓度关系答案：答案：c(H+)c(HCO3-) 2.0710-4mol/L, c(CO32-) K2练习练习9、碳酸溶液中的各种微粒浓度大小关系正确的是、碳酸溶液中的各种微粒浓度大小关系正确的是( )已知已知K1=4.31

16、0-7，K2=5.6 10-11。 A.c(H2CO3) c(H+) = c(HCO3-) c(CO32-) B. c(H2CO3) c(HCO3-) c(H+) c(CO32-) C. c(H2CO3) c(H+) c(HCO3-) c(OH-) D.c(H+) = c(HCO3-) +2c(CO32-)+ c(OH-) CD0.1mol/L的碳酸溶液中的碳酸溶液中电荷守恒：电荷守恒：H+ = HCO3- +2CO32-+OH- 物料守恒：物料守恒：.H2CO3 + HCO3- +CO32- =0.1mol/L练习练习10.计算计算25时，时，0.1mol/L的氢硫酸的氢硫酸(H2S)溶液的

17、溶液的H+和和 HS-及及S2-浓度。已知浓度。已知K1=9.110-8 ， K2=1.010-12。练习练习11.饱和的氢硫酸溶液中的各种微粒浓度大小关系正确的饱和的氢硫酸溶液中的各种微粒浓度大小关系正确的是是( )已知已知K1=9.110-7，K2=1.0 10-12。 A. H+ = HS- +2S2- B.H2S HS- H+ S2- C. H2S H+ HS- S2- D.H+ = HS- +2S2-+OH- CD0.1mol/L的氢硫酸的氢硫酸(H2S)溶液中有：溶液中有：电荷守恒：电荷守恒：H+ = HS- +2S2-+OH- 物料守恒：物料守恒： H2S+HS- +S2-=0.1mol/L例：计算例：计算25时，时，0.1mol/L的磷酸溶液的各种离子的物质的的磷酸溶液的各种离子的物质的量浓度。已知量浓度。已知K1=7.510-3，K2=6.210-8，K3=2.210-13。 H+0.0237mol/L, H2PO4-0.0237mol/L,HPO42-6.210-8mol/L PO43-5.7510-19mol/L0.1mol/L的磷酸的磷酸溶液中微粒浓度大小关系是：溶液中微粒浓度大小关系是：(1).H3PO4H+H2PO4- HPO42- PO42-(2).H+=H2PO4-+2HPO42-+3 PO43-+OH-（电荷守恒）（