几大平衡常数
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五大平衡常数 专题平衡常数影响因素:所有平衡常数K 、K a 、K b 、K w 、K h 、K sp ,都只与温度和本身性 一、化学平衡常数可逆反应达到平衡后的体系中,m A(g)+n B(g)⇌p C(g)+q D(g) 表达式 K =)B ()A ()D ()C (n m q p c c c c ⋅⋅①T 升高,K 增大,则正反应吸热;T 升高,K 减小,正反应放热。
②Q c <K ,反应向正方向进行; Q c =K ,反应刚好达到平衡; Q c >K ,反应向逆方向进行。
③同一个反应,正逆平衡常数乘积为1, K (正)·K (逆)=1 ④化学计量数均扩大n 倍或缩小为1n ,则K '=K n或K '=K 1n⑤几个不同的可逆反应,Ⅲ式=Ⅰ式+Ⅱ式,则K Ⅲ=K Ⅰ·K Ⅱ。
或Ⅲ式=Ⅰ式-Ⅱ式,则K Ⅲ=K IK II常考点:(1)化学平衡常数表达式; (2)化学平衡常数的计算;(3)由化学平衡常数计算初始浓度或平衡浓度; (4)计算反应物的平衡转化率或生成物的产率;(5)用化学平衡常数K 判断平衡移动的方向、反应的热效应等。
二、电离平衡常数弱酸的电离平衡中,HA ⇌H ++A -表达式 K a =)HA ()A ()H (c c c —⋅+弱碱的电离平衡中,BOH ⇌B ++OH -表达式 K b =)BOH ()OH ()B (c c c —⋅+①T 升高,K 增大;电离是吸热的;②K 越大,酸的酸性或碱的碱性相对越强;反之,K 越小,酸的酸性或碱的碱性相对越弱。
③多元酸的K a1>>K a2>>K a3。
主要考查点:(1)直接计算电离平衡常数、水解平衡常数;(2)由电离平衡常数、水解平衡常数推断弱酸、弱碱的相对强弱或浓 度;(3)由K a 、K b 或K h 计算pH;(4)K a 、K b 、K h 、K W 之间的定量关系。
聚焦四大化学平衡常数作者:杨素平来源:《中学课程辅导·教师教育(上、下)》2017年第14期摘要:在《化学反应原理》中,我们学习了四个化学常数——化学平衡常数(K)、水的离子积常数(KW)、电离平衡常数(Ka或Kb)和溶度积常数(Ksp),它们有各自不同的定义、符号、表达式、意义和应用。
许多同学在使用时因概念理解不清而导致应用错误,下面我们一起来对其分析、比较,以求抛砖引玉。
关键词:化学;教学策略中图分类号:G633.8 文献标识码: A 文章编号:1992-7711(2017)14-046-010一、不同的概念1.可逆反应——化学平衡常数(K)在一定温度下,当一个可逆反应达到化学破平衡时,生成物的浓度幂(以其化学计量数为指数)之积与反应物浓度幂之积的比是一个常数,这个常数叫作该反应的化学平衡常数,用K 表示。
化学平衡常数的大小是可逆反应进行程度的标志。
一个反应的K值越大,说明平衡时生成物的浓度越大,反应物的浓度越小,反应物的转化率也越大。
我们可以利用K值来判断反应是否平衡以及反应进行的方向。
如:可逆反应:I2(g)+H2(g) 2HI(g),在一定条件下达到平衡时,K=[HI]2[H2]·[I2].2.电解质溶液中——水的离子积常数(KW)水的离子积是水电离平衡时的性质,它不仅适用于纯水,还适用于任何酸性或碱性稀溶液。
如:室温下H2O H++OH-,KW=[ H+]·[ OH-]=10-14mol2·L-23.弱电解质——电离平衡常数(Ka或Kb)在一定条件下,弱电解质的电离达到平衡时溶液中各种离子浓度的乘积与溶液中未电离的分子浓度的比是一个常数,这个常数叫作电离平衡常数,用K表示。
弱酸的电离平衡常数一般用Ka表示,弱碱Kb表示。
电离平衡常数是弱电解质的性质,是表示弱电解质电离程度的标志。
根据电离常数值的大小,可以估算弱电解质电离的趋势,Ka或Kb越大,电离程度越大。
6大平衡常数
6大平衡常数指的是在化学反应中常用的六个平衡常数,分别是酸解离常数(Ka)、碱解离常数(Kb)、水的离子积常数(Kw)、配位
化学中的形成常数(Kf)、反应物与产物浓度的比值(Kc)和气相反
应中压强的比值(Kp)。
1. 酸解离常数(Ka):指的是酸在水中分解时产生带正电荷的离
子和水解产物的比值。
Ka越大,说明酸的离解越强,pKa值越小。
2. 碱解离常数(Kb):指的是碱在水中分解时产生带负电荷的离
子和水解产物的比值。
Kb越大,说明碱的离解越强,pKb值越小。
3. 水的离子积常数(Kw):指的是水分解为氢离子和氢氧离子的
反应常数。
Kw表征了水的弱酸性和弱碱性,其值随温度的变化而变化。
4. 配位化学中的形成常数(Kf):指的是配位反应中配体与中心
离子形成配合物的反应常数。
Kf越大,说明配位反应越容易发生,配
合物越稳定。
5. 反应物与产物浓度的比值(Kc):指的是反应物和产物的浓度
比值,可以表征一个化学反应的平衡状况。
6. 气相反应中压强的比值(Kp):指的是气相反应中各组分的分
压比值,可以表征一个气相反应的平衡状况。
Kp与Kc之间存在一定的关系,因为气体分子的压强和浓度有一定的比例关系。
高三化学二轮复习—三大平衡常数1、理解化学平衡常数、电离平衡常数、溶度积的含义,会书写相应的表达式。
2、能利用化学平衡常数进行简单的计算。
3、知道平衡常数的应用。
一、自主复习: 1、平衡常数表达式:对于可逆反应:a A(g)+ b B(g) c C(g)+d D(g),其中a 、b 、c 、d 分别表示化学方程式中各反应物和生成物的化学计量数。
当在一定温度下达到化学平衡时,这个反应的平衡常数表达式为: 如CH 3COOH CH 3COO -+ H +,电离平衡常数 。
Fe(OH)3(s) Fe 3+(aq )+ 3OH -(aq ), 溶度积常数 。
2、平衡常数的意义:(1)化学平衡常数K 的大小能说明反应进行的程度(也叫反应的限度)。
K 值越大,表明反应进行得越 ;K 值越小,表示反应进行得越 。
(2)弱酸、弱碱的电离常数能够反映弱酸、弱碱酸碱性的相对强弱。
电离常数越大,弱酸(碱)的酸(碱)性越 , 反之,则越 。
(3)难溶电解质的K sp 的大小反映了难溶电解质在水中的溶解能力。
思考:根据下表的数据可以出什么结论? 结论:Ksp 和S 均可衡量物质在水中的溶解能力,只有相同类型的物质才有Ksp 越大S 越 的结论。
3、平衡常数的影响因素:平衡常数只与 有关。
若正反应是吸热反应,升高温度,K ;若正反应是放热反应,升高温度,K 。
二、平衡常数的应用1、利用K 值判断反应的热效应例1、现代炼锌的方法可分为火法和湿法两大类。
火法炼锌是将闪锌矿(主要含ZnS )通过浮选、焙烧使它转化为氧化锌,再把氧化锌和焦炭混合,在鼓风炉中加热至1373-1573K ,使锌蒸馏出来。
主要反应为:①焙烧炉中:2ZnS+3O 2=2ZnO+2SO 2 ②鼓风炉中:2C+O 2=2CO ③鼓风炉中:ZnO (s )+CO (g ) Zn(g)+CO 2(g )⑴请写出反应③的平衡常数表达式K= ,⑵若在其它条件不变时,在鼓风炉中增大CO 的浓度,平衡将向 移动,此时平衡常数 (填“增大”、“减小”或“不变”)。
专题三十九平衡常数的专题K a/K b/K W、K h、k sp 【2018年高考考纲解读】了解四大平衡常数【重点、难点剖析】一、四大平衡常数的比较对于一般的可逆反应:m A(g)+n B(g)p C(g)+q D(g),在一定温度下达到平衡时:K=c p C·c q Dc m A·c n B以一元弱酸HA为例:HA H++A-,电离常数Ka=c H+·c A-c HA【高考题型示例】例1、(2018全国III卷)用0.100 mol·L-1 AgNO滴定50.0 mL 0.05003mol·L-1 Cl-溶液的滴定曲线如图所示。
下列有关描述错误的是()(AgCl)的数量级为10-10A.根据曲线数据计算可知KspB.曲线上各点的溶液满足关系式c(Ag+)·c(Cl-)=K(AgCl)spC.相同实验条件下,若改为0.0400 mol·L-1 Cl-,反应终点c移到aD.相同实验条件下,若改为0.0500 mol·L-1 Br-,反应终点c向b方向移动【解析】A.选取横坐标为50mL的点,此时向50mL 0.05mol/L的Cl-溶液中,溶液,所以计算出此时溶液中过量的Ag+浓度为加入了50mL 0.1mol/L的AgNO30.025mol/L(按照银离子和氯离子1:1沉淀,同时不要忘记溶液体积变为原来(AgCl)约2倍),由图示得到此时Cl-约为1×10-8mol/L(实际稍小),所以KSP为0.025×10-8=2.5×10-10,所以其数量级为10-10,选项A正确。
(AgCl)极小,所以向溶液滴加硝酸银就会有沉淀析出,溶液一直是B.由于KSP氯化银的饱和溶液,所以c(Ag+)·c(Cl-)=K(AgCl),选项B正确。
SPC.滴定的过程是用硝酸银滴定氯离子,所以滴定的终点应该由原溶液中氯离子的物质的量决定,将50mL 0.05mol/L的Cl-溶液改为50mL 0.04mol/L的Cl-溶液,此时溶液中的氯离子的物质的量是原来的0.8倍,所以滴定终点需要加入的硝酸银的量也是原来的0.8倍,因此应该由c点的25mL变为25×0.8=20mL,而a点对应的是15mL,选项C错误。
高中化学四大平衡常数的相互关系及判定杨小过电解质溶液中的电离常数、水的离子积常数、水解常数及溶度积常数是在化学平衡常数基础上的延深和拓展,它是定量研究平衡移动的重要手段。
在复习时就要以化学平衡原理为指导,以判断平衡移动的方向为线索,以勒夏特列原理和相关守恒定律为计算依据,以各平衡常数之间的联系为突破口,联系元素及化合物知识,串点成线,结线成网,形成完整的认识结构体系.1.四大平衡常数的比较HA H++A-,电离常数K a=c(H+)·c(A-) c(HA)BOH B++OH-,电离常数K b=c(B+)·c(OH-)c(BOH)A-+H2O OH-+HA,水解常数K h=c(OH-)·c(HA)c(A-)M A的饱和溶液:K2.四大平衡常数间的关系(1)CH3COONa、CH3COOH溶液中,K a、K h、K W的关系是K W=K a·K h。
(2)NH4Cl、NH3·H2O溶液中,K b、K h、K W的关系是K W=K b·K h。
(3)M(OH)n悬浊液中K sp、K W、pH间的关系是K sp=c(M n+)·c n(OH-)=c(OH-)n·cn(OH-)=c n+1(OH-)n=1n⎝⎛⎭⎫K W10-pH n+1。
3.四大平衡常数的应用 (1)判断平衡移动方向(2)如将NH 3·H 2O 溶液加水稀释,c (OH -)减小,由于电离常数为c (NH +4)·c (OH -)c (NH 3·H 2O ),此值不变,故c (NH +4)c (NH 3·H 2O )的值增大。
(3)利用K sp 计算沉淀转化时的平衡常数 如:AgCl +I-AgI +Cl -[已知:K sp (AgCl)=1.8×10-10、K sp (AgI)=8.5×10-17]反应的平衡常数K =c (Cl -)c (I -)=c (Ag +)·c (Cl -)c (Ag +)·c (I -)=K sp (AgCl )K sp (AgI )=1.8×10-108.5×10-17≈2.12×106。
五大平衡常数 专题平衡常数影响因素:所有平衡常数K 、K a 、K b 、K w 、K h 、K sp ,都只与温度和本身性 一、化学平衡常数可逆反应达到平衡后的体系中,m A(g)+n B(g)⇌p C(g)+q D(g) 表达式 K =)B ()A ()D ()C (n m q p c c c c ⋅⋅①T 升高,K 增大,则正反应吸热;T 升高,K 减小,正反应放热。
②Q c K ,反应向正方向进行;Q c =K ,反应刚好达到平衡; Q cK,反应向逆方向进行。
③同一个反应,正逆平衡常数乘积为1, K (正)·K (逆)=1 ④化学计量数均扩大n 倍或缩小为,则K '=K n或K '= ⑤几个不同的可逆反应,Ⅲ式=Ⅰ式+Ⅱ式,则K Ⅲ=K Ⅰ·K Ⅱ。
或Ⅲ式=Ⅰ式-Ⅱ式,则K Ⅲ=常考点:(1)化学平衡常数表达式; (2)化学平衡常数的计算;(3)由化学平衡常数计算初始浓度或平衡浓度; (4)计算反应物的平衡转化率或生成物的产率;(5)用化学平衡常数K 判断平衡移动的方向、反应的热效应等。
二、电离平衡常数弱酸的电离平衡中,HA ⇌H ++A -表达式 K a =)HA ()A ()H (c c c —⋅+弱碱的电离平衡中,BOH ⇌B ++OH -表达式 K b =)BOH ()OH ()B (c c c —⋅+①T 升高,K 增大;电离是吸热的;②K 越大,酸的酸性或碱的碱性相对越强;反之,K 越小,酸的酸性或碱的碱性相对越弱。
③多元酸的K a1>>K a2>>K a3。
主要考查点:(1)直接计算电离平衡常数、水解平衡常数;(2)由电离平衡常数、水解平衡常数推断弱酸、弱碱的相对强弱或浓 度;(3)由K a 、K b 或K h 计算pH;(4)K a 、K b 、K h 、K W 之间的定量关系。
三、水的离子积常数(1)纯水以及电解质水溶液中;H 2O ⇌H ++OH —或H 2O+H 2O ⇌H 3O ++OH —表达式K W =c (OH -)·c (H +) (2)拓展应用在液氨、H 2O 2、乙醇等的自偶电离平衡中。
四大平衡常数的相互关系及运算电解质溶液中的电离常数、水的离子积常数、水解常数及溶度积常数是在化学平衡常数基础上的延深和拓展,它是定量研究平衡移动的重要手段。
在复习时就要以化学平衡原理为指导,以判断平衡移动的方向为线索,以勒夏特列原理和相关守恒定律为计算依据,以各平衡常数之间的联系为突破口,联系元素及化合物知识,串点成线,结线成网,形成完整的认识结构体系.1.四大平衡常数的比较常数符号适用体系影响因素表达式水的离子积常数K W任意水溶液温度升高,K W增大K W=c(OH-)·c(H+)电离常数酸K a弱酸溶液升温,K值增大HA H++A-,电离常数K a=c(H+)·c(A-)c(HA)碱K b弱碱溶液BOH B++OH-,电离常数K b=c(B+)·c(OH-)c(BOH)盐的水解常数K h盐溶液升温,K h值增大A-+H2O OH-+HA,水解常数K h=c(OH-)·c(HA)c(A-)溶度积常数K sp 难溶电解质溶液升温,大多数K sp值增大M m A n的饱和溶液:K sp=c m(M n+)·c n(A m-)2.四大平衡常数间的关系(1)CH3COONa、CH3COOH溶液中,K a、K h、K W的关系是K W=K a·K h。
(2)NH4Cl、NH3·H2O溶液中,K b、K h、K W的关系是K W=K b·K h。
(3)M(OH)n悬浊液中K sp、K W、pH间的关系是K sp=c(M n+)·c n(OH-)=c(OH-)n·cn(OH-)=c n+1(OH-)n=1n⎝⎛⎭⎫K W10-pHn+1。
3.四大平衡常数的应用(1)判断平衡移动方向Q c与K的关系平衡移动方向溶解平衡Q c>K逆向沉淀生成Q c=K不移动饱和溶液Q c<K正向不饱和溶液(2)判断离子浓度比值的大小变化如将NH3·H2O溶液加水稀释,c(OH-)减小,由于电离常数为c(NH+4)·c(OH-)c(NH3·H2O),此值不变,故c(NH+4)c(NH3·H2O)的值增大。