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《化学反应原理》——19、电离平衡常数(下)

第三章 水溶液中的离子反应与平衡

第一节 电离平衡

19电离平衡常数(下)

4、电离常数的意义和应用

(1)电离常数的意义

电离常数代表弱电解质的相对强弱。一定温度下,电离常数越大,弱电解质越容易电离;反之,电离常数越小,弱电解质越不易电离。

(2)利用电离常数比较弱酸的酸性(或弱碱的碱性)强弱

弱酸的电离常数越大,电离程度越大,酸性越强;弱碱的电离常数越大,电离程度越大,碱性越强。

比较其电离常数的大小,可知CH3COOH的酸性较强。

(3)利用强酸制弱酸的规律比较电离常数

实验:比较醋酸与碳酸的电离常数。

实验操作:

实验现象:试管中产生气泡。

实验结论:醋酸的酸性比碳酸强。一般,强酸可以制弱酸,弱酸不能制强酸。  

可说明醋酸的电离常数比碳酸大:

5、强酸与弱酸(强碱与弱碱)的比较

思考与讨论:强酸、弱酸与金属的反应

向两个锥形瓶中各加入0.05 g镁条,塞紧橡胶塞,然后用注射器分别注入2 mL 2 mol·/ L盐酸、2 mL 2 mol· L醋酸,测得锥形瓶内气体的压强随时间的变化如图。回答两个问题:

两个反应的反应速率及其变化有什么特点?

反应结束时,两个锥形瓶内气体的压强基本相等,由此得出什么结论?

等体积、等浓度的盐酸与醋酸中,HCl和CH3COOH的物质的量相等,即n(HCl)=n(CH3COOH)。HCl完全电离,CH3COOH部分电离,所以盐酸中的氢离子的浓度比醋酸中的高。

反应刚开始时,由于盐酸中的氢离子浓度大,因此盐酸的反应速率比醋酸大。

随着反应的进行,盐酸中的氢离子浓度下降,反应速率下降;醋酸中的氢离子浓度也下降,但醋酸中的电离平衡会正向移动,所以氢离子浓度下降较慢,醋酸中反应速率下降较慢。(假设反应过程中温度不变)

反应结束时,反应速率为0。由于HCl和CH3COOH的物质的量相等,能提供的氢离子的量也相等,所以生成的氢气几乎相等,锥形瓶中气压基本相等。  

小结:

一定温度下,相同体积、相同物质的量浓度的一元强酸和一元弱酸的比较

酸的物质的量相等,能提供的氢离子的物质的量也相等;强酸电离出的氢离子浓度较大,但反应过程中,强酸中的氢离子浓度下降较快,弱酸中氢离子浓度下降较慢。 

一定温度下,相同体积、氢离子浓度相同的一元强酸与一元弱酸弱的比较

弱酸的浓度较大,物质的量也较大,能提供的氢离子多;酸溶液中氢离子的浓度相同,但随反应的进行,弱酸中氢离子的浓度会大于强酸中氢离子的浓度。 

一元弱碱和一元强碱也有相似的规律。

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